WO2002049548A1 - Indwelling instrument - Google Patents

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WO2002049548A1
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metal
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porous
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Yuichi Mori
Hideo Nakajima
Yasuharu Noishiki
Yuichi Higuchi
Shigeki Honzu
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Yuichi Mori
Hideo Nakajima
Yasuharu Noishiki
Yuichi Higuchi
Shigeki Honzu
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Abstract

An indwelling instrument which is light-weight, has an excellent mechanical property, and is excellent in joining capability with respect to in-vivo tissues to thereby contain in at least part thereof a metal portion, wherein at least part of the metal portion is composed of a porous metal.

Description

明 細 書  Specification
体内留置用具 Indwelling device
技術分野 本発明は、 移植等の操作により体内に留置 (または配置) 可能な 体内留置用具、 典型的には例えば外科領域 (整形外科、 脳外科等) または歯科領域で使用可能な医療用具 (例えば、 骨等の硬組織中に 移植することが可能な人工骨、 骨折部固定用プレー ト、 ネジ及びヮ ィヤー等の整形外科領域で使用可能な医療用具 ; 脳動脈瘤結紮用ク リ ップ及び脳動脈瘤内充填用コイル等の脳外科領域で使用可能な医 療用具 ; 人工歯根等の歯科領域で使用可能な医療用具、 ステント等 ) に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an indwelling device that can be indwelled (or placed) in a body by an operation such as transplantation, typically, for example, a medical device (for example, a surgical device (orthopedic surgery, brain surgery, etc.) or a dental device that can be used in a dental region) Medical devices usable in the field of orthopedic surgery, such as artificial bones that can be implanted into hard tissues such as bones, plates for fixing fractures, screws and wires, and clips and brains for ligating cerebral aneurysms Medical tools such as a coil for filling an aneurysm that can be used in the field of brain surgery; medical tools that can be used in the dental field such as artificial dental roots, and stents).
本発明の体内留置用具は、 強度の低下をもたらすこ となく軽量化 、 体内組織との適合性 (好ましく は、 更に、 治癒の促進、 感染防止 等) を達成しつつ、 長期間、 安定した状態で体内に留置することが 可能である。  The indwelling device according to the present invention has a stable state for a long period of time while achieving weight reduction and compatibility with internal tissues (preferably, further promoting healing, preventing infection, etc.) without reducing strength. Can be placed in the body.
また、 本発明の体内留置用具の一態様は、 ステント (st ent ) に 関し、 特に、 病変により狭窄または閉塞した管腔 (例えば血管、 胆 管、 気管支、 尿道、 消化管、 等) を開存させるためのステントに関 する。  One aspect of the indwelling device according to the present invention relates to a stent, and particularly, to patency the lumen (eg, blood vessel, bile duct, bronchus, urethra, digestive tract, etc.) narrowed or obstructed by a lesion. About the stent to be made.
本発明のステントは、 ステント 自体の脆弱化ないしコーティング 物質のステン ト本体からの剥離を出来る限り抑制しつつ、 該ステン トに種々の機能 (例えば、 抗血栓性、 血管内膜の過剰増殖抑制性) を付与することが極めて容易である。 したがって、 本発明のステン トは、 例えば、 経皮冠動脈形成術 (P T C A ) 後の急性冠閉塞や再 狭窄に対するィンターべンショ ン治療法に特に好適に使用可能であ る。 The stent of the present invention has various functions (for example, anti-thrombotic properties, hyperinhibition of intimal hyperplasia) while minimizing the weakening of the stent itself or peeling of the coating substance from the stent body as much as possible. ) Is extremely easy. Thus, the stents of the present invention can be used, for example, for acute coronary occlusion or re- It can be particularly suitably used for an intervention therapy for stenosis.
更に、 本発明のステントは、 上記の機能付与容易性を活かして、 癌等によ り閉塞または狭窄した管腔を開存維持する治療法において も好適に使用可能である。 背景技術  Further, the stent of the present invention can be suitably used in a treatment method for maintaining the patency of a lumen obstructed or narrowed by cancer or the like, utilizing the ease of imparting the function. Background art
本発明の留置用具の適用部位、 適用方法は特に制限されないが、 説明の便宜上、 近年の体内留置用具の典型的な使用方法たる 「植え 込み器材」 を例にとって、 従来の技術について述べる。  The application site and application method of the indwelling device of the present invention are not particularly limited, but for convenience of explanation, a conventional technique will be described using an example of “implanted device” which is a typical use method of the indwelling device in recent years.
整形外科及び歯科領域等における体内植え込み器材に関しては、 多くの該器材が金属製である。 これらに金属が使用されるのは、 金 属材料への力学的強度の期待からである。 このよ うな期待に応え、 金属材料は治療が困難と思われていた多くの疾患の治療に大きく貢 献してきた。  With respect to implantable devices in orthopedic and dental fields, many such devices are made of metal. Metals are used for these because of the expectation of mechanical strength for metal materials. In response to these expectations, metallic materials have greatly contributed to the treatment of many diseases that were considered difficult to treat.
特に人工関節、 人工骨、 人工歯根や骨折治療に使用可能である金 属プレー ト、 ネジ、 ワイヤー等の領域では、 金属材料はその主材料 と して独壇場であった。 又、 脳血管領域で使用される脳動脈瘤結紮 用ク リ ップ、 脳動脈瘤内充填用コイル等も体内の安定性、 優れた機 械的強度、 良好な加工性等の点から金属材料が使用されてきた。 体 内に留置すべき金属材料と しては、 ステンレススチール、 チタン、 白金、 タンタル、 ニッケル/チタンの合金である形状記憶合金等が 主として使用されてきた。  Especially in the areas of metal plates, screws, wires, etc., which can be used for artificial joints, artificial bones, artificial roots, and fracture treatments, metallic materials were the sole materials of their own. In addition, cerebral aneurysm ligation clips and cerebral aneurysm filling coils used in the cerebral vascular region are also made of metallic materials because of their stability in the body, excellent mechanical strength, and good workability. Has been used. Stainless steel, titanium, platinum, tantalum, nickel / titanium alloys and shape memory alloys have been mainly used as metallic materials to be kept in the body.
しかしながら今日の医療では、 更なる期待が金属材料に寄せられ ており、 これまでの強度、 しなやかさ、 連続的刺激に対する耐久性 、 体内ステルス性、 耐腐蝕性、 無刺激性等の他に加えて、 更に高級 な、 例えば生物学的な機能や体内組織材料と同等の物性、 体内組織 組織との細胞レベルでの相互交流性、 といつた機能性の高い要素が 要求されるよ うになってきた。 However, in today's medical care, further expectations are placed on metal materials, and in addition to the existing strength, suppleness, durability against continuous stimuli, stealth in the body, corrosion resistance, non-irritability, etc. , Higher quality, for example, biological function and physical properties equivalent to body tissue material, body tissue Highly functional elements such as interaction with cells at the cellular level have come to be required.
ところが、 今日の金属材料ではそれらの諸要求には応えることが 不可能である。 加えて、 金属材料は通常、 その容積、 重量、 力学的 特性等のパランス面において、 体内組織組織のそれらと比較して大 きな差異をも示すため、 今日要求されている単純な条件 (例えば、 体内組織組織により近い材料の創成) に関する問題もも未解決のま まである。  However, today's metallic materials cannot meet these requirements. In addition, metallic materials typically show large differences in their balance in volume, weight, mechanical properties, etc. compared to those of body tissue, so simple conditions (eg, However, the problem of creating materials that are closer to body tissue remains unsolved.
過去 3 0年間は金属材料に課せられた課題は体内組織親和性であ つて、 チタン等の使用や、 プラズマ照射によるセラミ ック加工等の 表面処理加工における改良による細胞との親和性は改善してきた。 しかしながらそれ以上の改良は、 行われていない。 金属材料が、 こ れらの多くの問題点の基本的解消のための改良手段を持ち合わせて いなかったこ とが、 主な原因であったと考えられる。 そのためいく つかの臨床上での不都合な現象が放置されたままとなっている。 例えば、 高齢者においての人工.股関節、 人工骨頭、 または骨折部 を固定するプレート、 ポルト、 ワイヤーでは金属材料の強度が強す ぎ、 しかも重すぎて患者自身の骨を磨耗させたり、 破壊させたり、 または破断させるといった不都合が生じている。 また、 従来の人工 歯根のァパッ トメ ントは歯肉線維がアバッ トメ ント と結合せず、 容 易に細菌の侵入を許した。  In the past 30 years, the challenge that has been given to metal materials in the past 30 years is the affinity for tissue in the body, and the affinity with cells has been improving through the use of titanium and other materials and improvements in surface treatment such as ceramic processing by plasma irradiation. Was. However, no further improvements have been made. The main cause may be that metal materials did not have an improvement means to fundamentally solve many of these problems. This leaves some adverse clinical phenomena neglected. For example, prosthesis in the elderly; plates, ports, and wires that fix hip joints, artificial heads, or fractures are too strong in metallic material and are too heavy to wear or destroy the patient's own bones Or inconvenience such as breaking. In addition, in conventional dental implants, the gingival fibers did not bind to the attachment, and bacteria could easily enter.
更に、 金属材料内へ体内組織組織が侵入することがあり得ないた め、 体内に挿入された場合には、 体内組織は金属材料全体を体内組 織組織で取り囲み 「被包、 encapsulat i on という現象で異物処理 を行っている。 この現象は、 あたかも一つの国の中での治外法権的 な領域を呈している。 そのため感染等が生じた時、 抗生物質等の薬 剤を使用してもその領域に入り込むことは難しく、 治療効果は不確 実となる。 Furthermore, since it is impossible for tissue of the body to enter the metal material, when inserted into the body, the body tissue surrounds the entire metal material with the tissue of the body and “encapsulation, encapsulation” This phenomenon represents an extraterritorial jurisdiction within a single country, so if an infection occurs, even if a drug such as an antibiotic is used, Difficult to enter the territory, therapeutic effect is uncertain Be fruitful.
また、 金属部分のごく一部に感染が生じた場合には、 その被包組 織内面と材料との境界領域で感染が材料の全表面に急速に拡がるた め、 金属材料が極めて感染に弱いという結果ももたらす。  If a small part of the metal is infected, the metal material is extremely vulnerable to infection, because the infection spreads rapidly to the entire surface of the material at the boundary area between the inner surface of the encapsulated tissue and the material. Also results.
他方、 従来から使用されてきた金属材料に対しては、 体内組織組 織に積極的に作用して、 例えば治癒促進、 抗菌、 凝血、 抗凝血等の 作用を促進させる性状を付与することは、 ほとんど不可能であった 。 例えば脳動脈瘤内充填コイル等の血管内に挿入し塞栓剤と して使 用される医療用具と して白金等が使用されてきたが、 白金コイルの 表面に形成された血栓によって動脈瘤内部は閉塞されるものの、 形 成された血栓が基質化し血管内皮細胞に覆われるプロセス (血管内 皮化) が非常に遅く完全な治療とは言い難く、 しかも、 血栓が腦動 脈内に遊離する危険性がいつまでも続く という大きな問題があった 勿論、 従来の金属材料を上述した人工骨、 骨折用プレート、 人工 歯根等として使用した場合にも積極的に体内組織組織に作用し治療 を促進したり、 感染を防止したりする作用を付与することは不可能 であった。  On the other hand, it is not possible to impart properties to conventionally used metal materials that positively act on the tissue of the body, for example, promote healing, antibacterial, anticoagulant, and anticoagulant. , Almost impossible. For example, platinum or the like has been used as a medical device that is inserted into a blood vessel such as a filling coil in a cerebral aneurysm and used as an embolizing agent, but the thrombus formed on the surface of the platinum coil causes the inside of the aneurysm to be Is occluded, but the process by which the formed thrombus becomes matrix and becomes covered with vascular endothelial cells (vessel endothelization) is very slow and cannot be said to be complete treatment, and the thrombus is released into the cerebral vein. There was a major problem that the danger would last forever.Of course, even when conventional metal materials were used as the above-mentioned artificial bones, fracture plates, artificial tooth roots, etc., they would positively act on body tissue and promote treatment. However, it was impossible to impart an action to prevent infection.
また、 体内留置用具の一態様たるステントに関して、 本発明のス テン トの適用部位、 適用方法は特に制限されないが、 説明の便宜上 、 近年のステン トの典型的な使用方法たる 「イ ンターペンショ ン治 療法」 を例にとって、 従来の技術について述べる。  Further, with respect to the stent which is one embodiment of the indwelling device, the application site and application method of the stent of the present invention are not particularly limited. However, for convenience of explanation, the typical application method of the stent in recent years is “interpension”. Conventional technologies are described using “treatment” as an example.
近年、 経皮冠動脈形成術 (P T C A ) 後の急性冠閉塞や再狭窄に 対するイ ンタ一べンショ ン治療法において、 ステン トの冠動脈内留 置が臨床的に数多く行われている。 このステントの冠動脈内留置に 関しては、 冠動脈のリ コイルが顕著に減少し、 良好な初期拡張効果 が認められている。 従来、' 開発されてきたステントの材質は金属であり、 例えば、 ス テンレススチール、 タンタル、 チタン、 チタンとニッケルの合金 ( ニチノール) 等である。 また、 その構造は大別すると、 管状構造を 有するス ロ ッティ ッ ドチューブ (s l o t t ed tube) ステントと、 一本 のワイヤーから作られるコイル (co i l ) ステントとに分類すること ができる。 In recent years, a number of stents have been clinically placed in the coronary artery for interventional treatment of acute coronary occlusion and restenosis after percutaneous coronary angioplasty (PTCA). Regarding the placement of this stent in the coronary artery, the recoil of the coronary artery was significantly reduced, and a good initial dilatation effect was observed. Conventionally, the materials of stents that have been developed are metals, such as stainless steel, tantalum, titanium, and an alloy of titanium and nickel (Nitinol). The structure can be broadly classified into a slotted tube stent having a tubular structure and a coil stent made of a single wire.
これらのステン トを狭窄または閉塞した冠動脈等の管腔内で拡張 する方法と しては、 バルーンカテーテル等を用いてバルーンによ り 拡張する方法、 カテーテルまたはシース (sheath) 内に折り畳んで 管腔内に挿入し、 該管腔内の狭窄または閉塞部位でカテーテルまた はシースから押し出すこ とによって自己拡張させる方法、 形状記憶 合金たるニチノールからなるステントを温度変化によ り拡張させる 方法等が使用されている。  Methods for expanding these stents in a lumen such as a coronary artery that is stenotic or occluded include a method using a balloon catheter or the like, a method using a balloon, and a method in which the stent is folded into a catheter or a sheath. And a method of expanding the stent made of nitinol, which is a shape memory alloy, by a temperature change. ing.
上述したように、 その使用目的、 留置方法等に応じて、 構造およ び/又は.材質等の異なる種々のステントが開発されてきた。 上記 P T C Aに於いては、 ステン トを使用しない場合には、 ほとんどの例 でバルーンによる拡張後の血管の急性リ コイルが認められる。 これ に対して、 ステント使用の最大の効用は、 その使用により血管のリ コイルが顕著に減少すること、 即ち、 バルーン Zステントの使用に より、 良好な血管の初期拡張効果が得られることである。  As described above, various stents having different structures and / or materials have been developed in accordance with the purpose of use, the method of indwelling, and the like. In the case of PTCA above, acute recoil of the blood vessel after balloon dilatation is observed in most cases when no stent is used. In contrast, the greatest benefit of using a stent is that it significantly reduces vascular recoil, i.e., the use of a balloon Z stent provides a good initial dilation effect of the vessel. .
しかしながら、 従来のステントの使用時の重大な問題として、 .該 ステント留置初期の血栓形成による閉塞と、 ステシト留置後期の再 閉塞または再狭窄があった。  However, significant problems with the use of conventional stents include: occlusion due to thrombus formation early in the stent placement, and reocclusion or restenosis later in the stesit placement.
一般に、 ステントの材質である金属は、 血栓形成を促進すると考 えられている。 また金属は生体にとっては異物であり血管内膜の増 殖を促すため、 ステン トは、 その留置後数週間から数ケ月に見られ る再閉塞または再狭窄を引き起こす傾向を有する。 ステント留置による血栓形成を防止する方法としては、 へパリ ン 等の抗凝固剤、 ァスピリ ン等の抗血小板剤の全身投与が行われてい るが、 これらの方法は、 出血の危険性を増大させるという重大な問 題がある。 ' It is generally believed that metal, which is the material of the stent, promotes thrombus formation. Stents also tend to cause the reocclusion or restenosis seen weeks to months after their placement, since metal is a foreign body to the body and promotes intimal proliferation. Anticoagulants such as heparin and antiplatelet agents such as aspirin have been systemically administered to prevent thrombus formation due to stent placement, but these methods increase the risk of bleeding. There is a serious problem. '
他方、 ステント留置による血栓形成を防止する方法として、 ステ ン ト 自体に抗血栓性を付与する工夫も行われている。 例えば、 ステ ン トの厚みまたはステン トの金属表面積をできるだけ小さくするよ うな構造が考案されているが、 血管のリ コイルを機械的に阻止する ためには限界がある。 .  On the other hand, as a method for preventing thrombus formation due to stent placement, a device for imparting antithrombotic properties to the stent itself has been devised. For example, structures have been devised to minimize the thickness of the stent or the metal surface area of the stent, but there are limitations to mechanically preventing recoil in the blood vessel. .
また、 ステン トの金属表面を平滑に研磨する方法も行われている 。 この方法によれば、 ステン ト表面で発生する局所的かつ微視的な 乱流や渦流によるずり応力が低下し、 血栓形成に対してある程度の 効果は認められるが、 金属材質そのものによる血栓形成を阻止する ことは不可能である。  In addition, a method of polishing a metal surface of a stent smoothly has been performed. According to this method, shear stress caused by local and microscopic turbulence and eddy current generated on the surface of the stent is reduced, and a certain effect on thrombus formation is recognized. It is impossible to stop.
更に、 ステントの金属表面を血栓形成の少ない高分子材料でコ ー ティ ングする方法も行われている。 この方法によれば、 ある程度の 抗血栓性は得られるものの、 再狭窄の原因である血管内膜の増殖は 、 むしろ促進される傾向にあるといわれている。  Further, a method of coating the metal surface of the stent with a polymer material having less thrombus formation has been used. According to this method, although some antithrombotic properties can be obtained, it is said that the intimal proliferation that causes restenosis tends to be rather accelerated.
これと同様な方法と して、 ステント表面の高分子コーティング層 中にへパリ ン等の抗凝固剤を含有させ血流中に徐放化することによ つて、 該ステント表面に抗血栓性を付与する試みも行われている。 しかしながら、 充分量の薬剤をコーティング高分子層に含有させた 場合には、 コーティ ング厚みが増大してステント留置部分で局所的 に血流が乱れ、 逆に血栓が形成され易くなる傾向がある。 更には、 大量の薬剤を含漬させることによってコーティ ング高分子層の機械 的強度が低下し、 ステント金属表面からのコーティ ング層の剥離等 の問題が生じる傾向が強まる。 他方、 ステン ト自体を高分子材料で作製し、 該高分子中に抗凝固 '剤等を混合するという試みも行われているが、 金属製ステント と比 較して物理的強度に大きな問題があるため実用化されていない。 In a similar manner, an anticoagulant such as heparin is contained in the polymer coating layer on the surface of the stent, and the anticoagulant is slowly released into the bloodstream. Attempts have been made to grant. However, when a sufficient amount of drug is contained in the coating polymer layer, the coating thickness is increased, and the blood flow is locally disturbed at the stent placement portion, and conversely, a thrombus tends to be formed. In addition, impregnating a large amount of drug reduces the mechanical strength of the coating polymer layer, and increases the tendency for problems such as peeling of the coating layer from the stent metal surface. On the other hand, attempts have been made to fabricate the stent itself from a polymer material and mix an anticoagulant or the like into the polymer, but there is a major problem in physical strength compared to a metal stent. It has not been put to practical use.
更に、 ステント留置後期の再閉塞または再狭窄の原因となる血管 内膜の過剰増殖を防止する方法と して、 ケロイ ド、 肥厚性瘢痕の治 療薬である トラニラス トを全身投与する方法'、 またはカテーテルを 用いてステント留置部に局所的に γ線または) 3線を照射し細胞の分 裂増殖を抑制する方法が行われており、 ある程度の効果が認められ ている。 また、 ステン ト自体に ]3線源である P— 3 2をイオン注入 した放射化ステン トも開発されている。 更に、 血管障害時に腫瘍成 長因子— (T G F— ) 、 インターロイキン— 1 ( I L— 1 ) 、 血小板由来成長因子 (P D G F ) 等の遊離を抑制する トラニラス ト 等の薬剤を、 上述した抗凝固剤の場合と同様にステント表面にコー ティ ングされた高分子膜中に含有させ、 徐放化させる方法も行われ ている。  In addition, systemic administration of keloids and tranilast, a therapeutic agent for hypertrophic scars, is a method of preventing intimal hyperproliferation that causes reocclusion or restenosis at the later stage of stenting, or A method using a catheter to locally irradiate the gamma ray or 3 rays to the stent placement part to suppress cell division and proliferation has been performed, and a certain effect has been observed. An activation stent has also been developed in which P-32 is ion-implanted into the stent itself. In addition, drugs such as tranilast, which suppresses the release of tumor growth factor (TGF-), interleukin-1 (IL-1), platelet-derived growth factor (PDGF), etc., during vascular disorders, are used in combination with the aforementioned anticoagulants. As in the case of (1), there is also a method in which the drug is contained in a polymer film coated on the surface of the stent to make it release gradually.
しかしながら、 放射化ステントの場合は、 取り扱いの繁雑さが大 きな問題である。 また薬剤を混入した高分子層をステント表面にコ 一ティ ングする方法は、 上述したようにステントの厚みが増大し血 栓形成を促進するのみならず、 金属表面からのコーティングの剥離 等の問題を生じ易い。  However, in the case of activated stents, handling is a major problem. As described above, the method of coating a polymer layer containing a drug on the stent surface not only increases the thickness of the stent to promote thrombus formation, but also causes problems such as peeling of the coating from the metal surface. Tends to occur.
上記したように、 現行のステン トの重大な問題点であるステン ト 留置初期の血栓形成、 および後期の血管内膜の過剰増殖による再狭 窄または再閉塞を防止する種々の試みが行われているが、 いずれも 実用的に満足できる方法ではない。 現状では、 抗凝固剤または細胞 、 組織の分裂、 増殖を抑制する薬剤を含有する高分子材料をステン ト表面にコーティ ングし、 該薬剤を徐放化する方法が最も有望な方 法として期待されている。 しかしながら、 現状では上述したように充分量の薬剤を混入する と'高分子コーティ ング層が厚くなり、 血行力学的に血栓が形成され 易くなること、 更に充分量の薬剤を混合し徐放化するためには、 コ 一ティ ングされた高分子材料層が多孔性構造を有することが必須で コーティ ング層の機械的強度および金属面からの剥離等の問題が生 じる。 As described above, various attempts have been made to prevent thrombus formation in the early stage of stent implantation, which is a serious problem with current stents, and to prevent restenosis or reocclusion due to overgrowth of intimal vessels in the late stage. However, none of them are practically satisfactory. At present, the most promising method is to coat the stent surface with an anticoagulant or a polymer material containing a drug that inhibits cell or tissue division and proliferation, and to release the drug slowly. ing. However, at present, if a sufficient amount of the drug is mixed in as described above, the polymer coating layer becomes thicker, and a thrombus is easily formed in a hemodynamic manner. Furthermore, a sufficient amount of the drug is mixed and controlled release is performed. For this purpose, it is essential that the coated polymer material layer has a porous structure, which causes problems such as mechanical strength of the coating layer and peeling from the metal surface.
上述したよ うに、 従来のステン トへの種々の機能付与を意図した 場合には、 ある程度の機能付与に成功したと しても、 他の問題点 ( 場合によっては、 より重大な問題点) を引き起こす傾向があり、 却 つてステント 自体の危険性を高めてしまう こともあった。  As described above, if various functions are to be added to conventional stents, even if the functions have been successfully added to some extent, other problems (and in some cases, more serious problems) may occur. In some cases, increasing the risk of the stent itself.
本発明の目的は、 上記した従来技術の欠点を解消した体内留置用 具を提供することにある。  An object of the present invention is to provide a device for indwelling in a body that has solved the above-mentioned disadvantages of the conventional technology.
本発明の他の目的は、 体内周囲組織と同様の機械的物性、 優れた 強度と軽量性を付与した体内留置用具を提供することにある。  Another object of the present invention is to provide an indwelling device having the same mechanical properties and excellent strength and lightness as the tissue surrounding the body.
本発明の更に他の目的は、 体内留置用具に周囲の体内組織との親 和性及び結合性を付与した体内留置用具を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、 治癒促進、 抗菌、 凝血、 抗凝血作用等 の積極的な機能を付与した体内留置用具を提供することにある。 本発明の更に他の目的は、 上記した従来技術の欠点を解消したス テントを提供することにある。  It is still another object of the present invention to provide an indwelling device in which the indwelling device is imparted with affinity and binding with surrounding internal tissues. It is still another object of the present invention to provide a device for indwelling the body, which is provided with positive functions such as healing promotion, antibacterial action, blood coagulation, and anticoagulant action. Still another object of the present invention is to provide a stent that solves the above-mentioned disadvantages of the prior art.
本発明の更に他の目的は、 ステント 自体の脆弱化ないしコーティ ング物質のステント本体かちの剥離を出来る限り抑制しつつ、 該ス テントに種々の機能 (例えば、 抗血栓性、 血管内膜の過剰増殖抑制 性) を付'与するこ とが極めて容易なステン トを提供することにある  Still another object of the present invention is to provide the stent with various functions (for example, antithrombotic properties, excessive vascular intima, etc.) while minimizing the weakening of the stent itself or the detachment of the coating substance from the stent body. To provide a stent which is extremely easy to impart
発明の開示 本発明者らは鋭意研究の結果、 ステン ト等の体内留置用具を構成 する金属自体に多孔性構造を付与することが、 上記目的の達成のた めに極めて効果的なことを見出した。 Disclosure of the invention The present inventors have conducted intensive studies and found that imparting a porous structure to a metal itself constituting a device for indwelling the body such as a stent is extremely effective for achieving the above object.
本発明の金属製体内留置用具は上記知見に基づく ものであり、 そ の少なく とも一部に金属部分を含む体内留置用具であって、 該金属 部分の少なく とも一部がポーラス金属を含むことを特徴とするもの である。  The metal indwelling device of the present invention is based on the above findings, and is an indwelling device including at least a part of a metal part, wherein at least a part of the metal part includes a porous metal. It is a characteristic.
上記構成を有する本発明の体内留置用具は、 これを構成するポー ラス金属材料が多孔性であるため軽量であるのみならず、 体内組織 との接触面積が著しく増加するため充分な接合強度を容易に得るこ とができる。  The indwelling device of the present invention having the above-described structure is not only lightweight because the porous metal material constituting the device is porous, but also has a remarkably increased contact area with the body tissue, so that sufficient bonding strength can be easily obtained. You can get it.
更に、 後述する異方性ポアの構造を有するポーラス金属を用いる 態様においては、 体内留置用具が優れた機械的強度を有するのみな らず、 体内硬組織と同様の靱性を示すことが容易となる。  Further, in the embodiment using a porous metal having an anisotropic pore structure described later, not only the indwelling device has excellent mechanical strength, but also it is easy to show the same toughness as the hard tissue in the body .
更に上記構成を有する本発明の体内留置用具は構成する金属材料 が多孔性であるため (特に、 後逑するような異方性ポアの構造の場 合には) 内部に体内組織が侵入し易く、 更に金属材料と周囲の体内 組織との結合を強固することが容易である。 この場合、 特にポアの 大きさによって体内組織の侵入度合を制御することが可能である。  Furthermore, in the indwelling device of the present invention having the above-described configuration, since the constituent metal material is porous (especially in the case of a structure of anisotropic pores that are swollen backward), the in-vivo tissue easily enters the inside. Further, it is easy to strengthen the bond between the metallic material and the surrounding body tissue. In this case, it is possible to control the degree of invasion of body tissue particularly by the size of the pore.
ポアのサイズが 8〜 1 5 μ πιの場合にはコラーゲン繊維等の体内 組織が、 4 0〜: L 0 0 mの場合には骨様組織が、 1 5 0〜 2 0 0 μ mの場合には骨組織がそれぞれポアの内部に侵入すると言われて いる。 従って、 ポアのサイズを正確にコント ロールすることが、 留 置用具と周囲の体内組織との結合を強化するためには非常に重要で める。  When the pore size is 8 to 15 μπι, the body tissue such as collagen fiber is 40 or more. When L is 0 m, the bone-like tissue is, and when it is 150 to 200 μm. It is said that each bone tissue penetrates into the pore. Therefore, precise control of the pore size is critical to strengthening the connection between the device and the surrounding body tissue.
以上のよう に留置用具と周囲との体内組織の接合を強化できた場 合には、 例えば骨吸収、 骨粗鬆症や骨再性能の低下等が生じても、 該医療用具は安定して体内に保持される。 例えば人工歯根の場合に は、 咬合力に充分耐えるだけの接合強度を得ることが容易である。 骨折部用プレー ト、 ボルト、 ワイヤー等の場合も、 充分な接合強度 を得ることが容易である。 As described above, if the connection between the indwelling device and the surrounding body tissue can be strengthened, for example, even if bone resorption, osteoporosis, or deterioration of bone re-performance occur, The medical device is stably held in the body. For example, in the case of an artificial tooth root, it is easy to obtain a joint strength enough to withstand occlusal force. In the case of a fracture plate, bolt, wire, etc., it is easy to obtain sufficient joint strength.
更に前述したように、 金属表面のごく一部に感染が生じたとして も金属表面と周囲組織の結合が強固な場合は、 感染部分は局所に限 定されるため大きな障害には至らない。  Furthermore, as described above, even if a small part of the metal surface is infected, if the connection between the metal surface and the surrounding tissue is strong, the infected part is limited to the local area and does not cause a major obstacle.
また、 人工歯根の場合、 該人工歯根と周囲組織との接合が強固な 場合には食カス (垢) 、 細菌等による歯垢 (プラーク) の人工歯根 の表面への付着が抑制されるため、 インプラント周囲炎等を予防す る。  In addition, in the case of an artificial tooth root, if the bonding between the artificial tooth root and surrounding tissue is strong, adhesion of food plaque (plaque) to the surface of the artificial tooth root due to food debris, bacteria and the like is suppressed. Prevent peri-implantitis.
更に上記構成を有する本発明の体内留置用具は構成する金属材料 が多孔性であるため、 該ポア中に種々の機能性物質 (例えば凝固剤 、 抗凝固剤、 抗菌剤等の薬剤、 細胞増殖抑制または促進剤等の生理 活性物質または細胞等、 必要に応じて高分子化合物と組合わせて) を充填することが極めて容易になる。 したがって、 該機能性物質を 該医療用具表面から周囲の組織中に徐放化することが可能になり、 該医療用具に治癒促進、 抗菌、 凝血、 抗凝血作用を積極的に付与す ることが可能である。  Furthermore, since the metal material constituting the indwelling device of the present invention having the above structure is porous, various functional substances (for example, drugs such as coagulants, anticoagulants, antibacterial agents, etc., Or a bioactive substance such as an accelerator or a cell, etc., if necessary, in combination with a polymer compound). Therefore, the functional substance can be gradually released from the surface of the medical device into the surrounding tissue, and healing promotion, antibacterial, anticoagulant, and anticoagulant effects can be positively imparted to the medical device. Is possible.
特に後述する異方性ポア構造を有するポーラス金属を用いる態様 においては、 該ポアが開放型であるため、 該ポーラス金属内部に大 量の機能性物質を充填し、 且つ徐放化させることが、 より容易にな る。 上記の機能性物質として細胞増殖促進物質を用いた場合には、 例えば、 脳動脈瘤内充填コイルの態様と した本発明の留置用器具か ら該,物質を徐放化することによ り、 従来、 決定的な問題であった血 管内皮化の遅延を著しく促進することが可能である。  In particular, in an embodiment using a porous metal having an anisotropic pore structure described later, since the pore is an open type, it is possible to fill a large amount of a functional substance inside the porous metal and to release the porous metal gradually. It will be easier. When a cell growth promoting substance is used as the above-mentioned functional substance, for example, by gradually releasing the substance from the indwelling device of the present invention in the form of a filling coil in a cerebral aneurysm, It is possible to significantly promote the delay of vascular endothelialization, which has been a critical problem in the past.
また、 骨折部固定用プレー ト、 人工歯根の態様とした本発明の留 置用器具から細胞増殖促進因子等を徐放化するこ とによ り、 治癒の 促進を著しく 向上させるこ とが可能である。 また、 機能性物質と し て抗菌剤等を用いた場合には、 人工関節、 人工歯根の大きな問題で 'あった感染を積極的に防止するこ とが可能である。 In addition, the plate of the present invention in the form of a plate for fixing a fractured part and an artificial tooth root is used. The sustained release of cell growth-promoting factors and the like from the placement instrument can significantly enhance healing. In addition, when an antibacterial agent or the like is used as a functional substance, it is possible to positively prevent infection, which was a major problem with artificial joints and artificial dental roots.
本発明において上記ポーラス金属のポアの方向が一方向に揃って おり ( S maxZ S min ≥ 2 ) 、 且つ該方向と直角の方向のポ T断面 の形状が円形に近い態様では、 ポーラス金属材料の強度の維持によ り、 本発明の人工関節、 骨折部固定用プレー ト、 ネジ、 人工歯根等 に充分な強度を発現させることが更に容易となる。  In the present invention, in the aspect in which the direction of the pores of the porous metal is aligned in one direction (S maxZ S min ≥2), and the shape of the cross section of the port T in a direction perpendicular to the direction is close to a circle, By maintaining the strength, it becomes easier to express sufficient strength to the artificial joint, the plate for fixing a fractured part, the screw, the artificial tooth root, and the like of the present invention.
本発明において上記ポーラス金属のポア内表面が固溶強化層また はセラミ ック層によって形成されている態様では、 ポーラス金属の 強度の更なる向上が容易となる。  In the present invention, in the aspect in which the pore inner surface of the porous metal is formed by the solid solution strengthening layer or the ceramic layer, the strength of the porous metal can be easily further improved.
本発明において上記ポーラス金属を金属一ガス系を用いて金属の 溶融状態と凝固状態におけるガス原子の溶解度の差を利用して製造 される態様では、 ポ一ラス金属の強度を維持しつつ、 異方性ポアを 得ることが極めて容易となる。 とのよ _うな態様においては、 更に、 ポーラス金属の製造工程で金属原子とガス原子の反応によって、 ポ ァの内表面に固溶強化層を形成するこ とが容易となる。  In the embodiment of the present invention, in which the porous metal is produced using a metal-gas system and utilizing the difference in solubility of gas atoms in a molten state and a solidified state of the metal, the porous metal is maintained at a different strength while maintaining the strength of the porous metal. It is extremely easy to obtain an isotropic pore. In such an embodiment, the solid solution strengthening layer can be easily formed on the inner surface of the pore by the reaction between metal atoms and gas atoms in the porous metal production process.
本発明においては、 必要に応じて、 化学的気相堆積法または物理 的気相堆積法によ り、 上記ポーラス金属のポアの内表面にセラミ ッ ク層を形成するこ とも可能である。 このよ う なポア内表面のセラ ミ ック層は、 イオンプランテーショ ン法によって形成することも可能 である。  In the present invention, if necessary, a ceramic layer can be formed on the inner surface of the pores of the porous metal by a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method. Such a ceramic layer on the inner surface of the pore can also be formed by ion implantation.
上記構成を有する本発明の一態様たるステン トを用いた場合には 、 ステン ト 自体の脆弱化ないしコーティ ング物質のステン ト本体か らの剥離を出来る限り抑制しつつ、 該ステン トを構成するポーラス 金属のポア (細孔) 中に、 非金属物質を充填するこ とが極めて容易 である。 したがって、 この非金属物質と して、 有機物等の種々の機 能性物質 (例えば、 抗凝固剤、 抗癌剤、 抗菌剤等の薬剤、 細胞増殖 抑制または促進剤等の生理活性物質、 または細胞等 ; 必要に応じて 高分子材料と組み合わせて) を充填することが極めて容易となる。 ' 他方、 本発明のステントにおいては、 ステントを構成するポーラス 金属自体が多孔性構造を有するため、 非金属物質を充填した態様で あっても、 高分子材料からなる場合におけるステント自体の脆弱化 、 ないしコーティ ング物質のステント本体からの剥離を出来る限り 抑制することが可能となる。 In the case where the stent according to one embodiment of the present invention having the above-described configuration is used, the stent is configured while suppressing weakening of the stent itself or peeling of the coating substance from the stent body as much as possible. Extremely easy to fill non-metallic material into porous metal pores It is. Therefore, as the nonmetallic substance, various functional substances such as organic substances (for example, agents such as anticoagulants, anticancer agents, and antibacterial agents, physiologically active substances such as cell growth suppressing or promoting agents, or cells; (Combined with a polymeric material, if necessary) is extremely easy to fill. 、 On the other hand, in the stent of the present invention, the porous metal itself constituting the stent has a porous structure. In addition, peeling of the coating substance from the stent body can be suppressed as much as possible.
本発明において上記ポーラス金属のポアが開放型である態様では 、 該ポア内に充填された薬剤ないし生理活性物質をポーラス金属表 面から徐放化することが更に容易となる。  In the embodiment of the present invention in which the pore of the porous metal is open, it becomes easier to release the drug or physiologically active substance filled in the pore from the surface of the porous metal.
本発明において上記ポーラス金属のポアの方向が一方向に揃って おり、 且つ該方向と直角の方向のポア断面の形状が円形に近い態様 では、 ステン トの強度の維持により、 ポーラス金属の強度が血管壁 等のリ コイルを防止し得る程度に充分な強度を発現 · 保持すること が更に容易となる。 .  In the present invention, in the aspect in which the pore direction of the porous metal is aligned in one direction and the shape of the pore cross section in a direction perpendicular to the direction is close to a circle, the strength of the porous metal is maintained by maintaining the strength of the stent. It becomes even easier to develop and maintain sufficient strength to prevent recoil of blood vessel walls and the like. .
本発明において上記ポーラス金属のポア内表面が固溶強化層また はセラミ ックス層によって形成されている態様では、 ポーラス金属 の強度の更なる向上が容易となる。  In the present invention, in the aspect in which the pore inner surface of the porous metal is formed by the solid solution strengthening layer or the ceramic layer, the strength of the porous metal can be further improved.
本発明において上記ポーラス金属を金属一ガス系'を用いて金属の 溶融状態と凝固状態におけるガス原子の溶解度の差を利用して製造 される態様では、 ポーラス金属の強度を維持しつつ、 異方性ポアを 得ることが極めて容易となる。 このよ うな態様においては、 更に、 ポーラス金属の製造工程で金属原子とガス原子の反応によって、 ポ ァの内表面に固溶強化層を形成することが容易となる。 ' 本発明においては、 必要に応じて、 化学的気相堆積法または物理 的気相堆積法により、 上記ポ^"ラス金属のポア.の内表面にセラミ ツ タス層を形成することも可能である。 このよ うなポア内表面のセラ ミ ッ クス層は、 イオンプランテーショ ン法によって形成するするこ とも可能である。 図面の簡単な説明 In the aspect of the present invention, the porous metal is manufactured using a metal-gas system using the difference in solubility of gas atoms between the molten state and the solidified state of the metal, and while maintaining the strength of the porous metal, It is extremely easy to obtain a sex pore. In such an embodiment, the solid solution strengthening layer can be easily formed on the inner surface of the pore by the reaction between the metal atom and the gas atom in the porous metal manufacturing process. '' In the present invention, chemical vapor deposition or physical It is also possible to form a ceramics layer on the inner surface of the pores of the porous metal by a conventional vapor deposition method. Such a ceramic layer on the inner surface of the pore is formed by an ion planter. It is also possible to form by a method of drawing.
図 1 は、 本発明の体内留置用具を人工関節の態様と した例を示す 模式斜視図である。  FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of an artificial joint.
図 2は、 本発明の体内留置用具を骨折部固定用プレートの態様と した例を示す模式平面図および模式断面図である。  FIG. 2 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing an example in which the indwelling device according to the present invention is in the form of a fracture portion fixing plate.
図 3は、 本発明の体内留置用具を骨折部固定用ネジの態様とした 例を示す模式斜視である。  FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of a screw for fixing a fractured part.
図 4は、 本発.明の体内留置用具を人工歯根の態様と した例を示す 模式斜視である。  FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of an artificial tooth root.
図 5は、 ポーラス金属のポア方向性 ( S max/ S min ) 測定のた めの中空円筒状試料の作製方法の一例を示す模式斜視図である。 図 6は、 ポーラス金属のポア方向性測定のための板状試料の作製 方法の一例を す模式斜視図である。  FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of a method for producing a hollow cylindrical sample for measuring pore directionality (S max / S min) of a porous metal. FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of a method for producing a plate-like sample for measuring the pore directionality of porous metal.
図 7は、 ポーラス金属のポア方向性測定のための積層試料の作製 方法の一例を示す模式斜視図である。  FIG. 7 is a schematic perspective view showing an example of a method for producing a laminated sample for measuring the pore directionality of a porous metal.
' 図 8は、 ポーラス金属のポア方向性測定のための測定方法の一例 を示す模式断面図である。  FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a measurement method for measuring the pore directionality of a porous metal.
図 9は、 金属一ガス法を用いて製造した 「レンコ ン型」 ポーラス 銅の σ / σ。 (相対的引張り強度) と、 ポロシティ との関係の一例 を示すダラフである。  Figure 9 shows the σ / σ of “Lenton-type” porous copper manufactured using the metal-gas method. It is a rough showing an example of the relationship between (relative tensile strength) and porosity.
図 1 0は、 線状ポーラス金属を製造するための装儻の一例を示す 模式断面図である。 図 1 1 は、 線状ポーラス金属の態様、 およびポア方向、 冷却方向 の関係の一例を示す模式斜視図および模式断面図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a device for producing a linear porous metal. FIG. 11 is a schematic perspective view and a schematic cross-sectional view showing an example of a linear porous metal and an example of a relationship between a pore direction and a cooling direction.
図 1 2は、 線状ポーラス金属を製造するための装置の他の例を示 す模式断面図である。  FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing another example of an apparatus for producing a linear porous metal.
図 1 3は、 金属一ガス法によるポーラス金属製造法における混合 ガスの窒素分圧とアルゴン分圧との関係の一例を示すダラフである 図 1 4は、 図 1 3のグラフの一条件に対応して得られるポーラス 金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  Fig. 13 is a graph showing an example of the relationship between the nitrogen partial pressure and the argon partial pressure of the mixed gas in the porous metal production method by the metal-gas method. Fig. 14 corresponds to one condition of the graph in Fig. 13. A micrograph (magnification: 2.6 times) of a porous metal cross section obtained by the above method.
図 1 5は、 図 1 3のグラフの他の条件に対応して得られるポーラ ス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 15 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained corresponding to the other conditions of the graph of FIG.
図 1 6は、 図 1 3のグラフの更に他の条件に対応して得られるポ 一ラス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 16 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained according to still another condition of the graph of FIG.
図 1 7は、 図 1 3のグラフの更に他の条件に対応して得られるポ 一ラス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 17 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained under still other conditions in the graph of FIG.
図 1 8は、 本発明のステントの一態様を示す模式平面図である。 図 1 9は、 本発明のステントの他の態様を示す模式平面図である 図 2 0は、 本発明のステントの他の態様を示す模式平面図である 図 2 1は、 図 1 3のグラフの一条件に対応して得られるポーラス 金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 18 is a schematic plan view showing one embodiment of the stent of the present invention. FIG. 19 is a schematic plan view showing another embodiment of the stent of the present invention. FIG. 20 is a schematic plan view showing another embodiment of the stent of the present invention. FIG. 21 is a graph of FIG. 3 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained according to one condition.
図 2 2は、 図 1 3のグラフの他の条件に対応して得られるポーラ ス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 22 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained corresponding to the other conditions of the graph of FIG.
図 2 3は、 図 1 3のグラフの更に他の条件に対応して得られるポ 一ラス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。  FIG. 23 is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a cross section of a porous metal obtained according to still another condition of the graph of FIG.
図 2 4は、 図 1 3のグラフの.更に他の条件に対応して得られるポ 一 33333333 · Figure 24 is a plot of the graph of Figure 13 obtained for yet other conditions. 1 33333333
ラ469 23578ス金属断面の顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。 上記図面において、 各符号の意味は、 以下の通りである。  It is a micrograph (magnification: 2.6 times) of a metal cross section of 469 23578. In the above drawings, the meaning of each symbol is as follows.
2 1 ···るつぼ 2 1 ... crucible
2 2…加熱部 2 2… Heating section
2 3…混合ガス 2 3 ... mixed gas
2 4…溶融金属 2 4 ... Molten metal
2 5…冷却部 2 5… Cooling section
2 6…凝固ポーラス金属線  26. Solidified porous metal wire
3 1 a…出発原料 3 1 a ... Starting material
3 1 b…溶融金属 3 1 b ... Molten metal
3 1 c…雰囲気 3 1 c ... atmosphere
るつぼ '  Crucible ''
加熱コイル  Heating coil
熱絶縁体  Thermal insulator
熱遮蔽板  Heat shield
圧力容器  Pressure vessel
注湯用口一 冷却部 発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 必要に応じて図面を参照しつつ、 本発明を詳細に説明する 。 以下の記载において量比を表す 「部」 および 「%」 は、 特に断ら な'い限り質量基準とする。 ' (体内留置用具)  Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the following description, “parts” and “%” representing the quantitative ratios are based on mass unless otherwise specified. '' (Indwelling device)
本発明において 「体内留置用具」 とは、 移植等の操作によ り、 体 内に一時的または (半) 永久的に留置または配置されて使用される 医療用具を言う。 ここに、 「医療用具」 とは、 ヒ トもしくは動物の 疾病の診断、 治療もしくは予防に使用されること、 またはヒ トもし くは動物の身体の構造もしく は機能に影響を及ぼすことが目的とさ れている器具器械を言う。 In the present invention, the “in-vivo indwelling device” refers to a body by an operation such as transplantation. A medical device that is temporarily or (semi) permanently placed or placed inside. As used herein, "medical device" is intended to be used for the diagnosis, treatment or prevention of human or animal disease, or to affect the structure or function of a human or animal body. It is said that the instrument is supposed to be.
また、 「体内」 とは、 ヒ トまたは動物の体内を言う。 体内に留置 する意義 (例えば、 体内組織の防腐 · 変質の防止) がある限り、 体 内組織のみならず死体の体内をも包含する。 本発明においては、 侵 入、 揷入等によ り留置用具の少なく とも一部が体内組織内に留置可 能である限り、 「体内」 留置用具とする。  The term “body” refers to a human or animal body. As long as the indwelling body has a significance (for example, preservation of the body tissue and prevention of deterioration), it includes not only the body tissue but also the body of the cadaver. In the present invention, a “body” indwelling device is used as long as at least a part of the indwelling device can be indwelled in a body tissue by invasion, penetration, or the like.
ポーラス金属の使用が効果的である限り、 本発明における 「医療 用具」 は特に制限されない。 本発明における 「医療用具」 は、 典型 的な例として例えば、 人工関節 (図 1 ) 、 骨折部固定用プレート ( 図 2 ) 、 ネジ (図 3 ) 、 ワイヤー、 人工歯根 (図 4 ) 、 脳動脈瘤内 充填コイル等を包含する。  The “medical device” in the present invention is not particularly limited as long as the use of the porous metal is effective. Typical examples of the “medical device” in the present invention include an artificial joint (FIG. 1), a plate for fixing a fractured part (FIG. 2), a screw (FIG. 3), a wire, an artificial root (FIG. 4), a cerebral artery Includes filling coil inside the aneurysm.
(ステント)  (Stent)
本発明において、 「ステント」 とは、 管腔の内部に一時的または 半永久的に留置して該管腔の内口径を保持させるための構造体をい う。 このよ うな機能を発揮する限り、 該ステントの構造の如何は特 に制限されない。  In the present invention, the term “stent” refers to a structure that is temporarily or semi-permanently placed inside a lumen to maintain the inner diameter of the lumen. The structure of the stent is not particularly limited as long as it performs such a function.
本発明のステントに適用可能な形状としては、 例えば、 図 1 8〜 2 0の模式展開図に示すような形状が挙げられる。 図 1は、 いわゆ る 「マルチリ ンク」 型と称されるステントの、 拡張時の展開図を示 す。 このステン トは、 例えば、 図 1 8に示すような形状を針金等で 形成した後、 図の矢印に示すよ うに適度に溶接するこ とによ り作製 するこ とができる。  Examples of shapes applicable to the stent of the present invention include shapes as shown in the schematic development views of FIGS. Figure 1 shows the expanded view of a so-called “multi-link” type stent when it is expanded. This stent can be produced, for example, by forming a shape as shown in FIG. 18 with a wire or the like and then welding it appropriately as shown by the arrow in the figure.
図 1 9は、 いわゆる 「パルマッツ一シャツッ」 型と称されるステ ントの、 拡張時の展開図を示す。 このステン トは、 例えば、 中空円 筒形の金属材料を、 図 2に示すよ うな展開時の形状になるようにレ 一ザ一等を用いて直接に 「焼き切る」 ことにより作製することがで さる。 Fig. 19 shows the so-called “Palmats-Shiatsu” type stage. Figure 2 shows a development view of the client when it is expanded. This stent can be produced, for example, by directly “burning” a hollow cylindrical metal material using a laser or the like so that the metal material has a shape when expanded as shown in FIG. Monkey
図 2 0は、 いわゆる 「ウィク トール <5X」 型と称されるステン ト の、 拡張時の展開図を示す。 このステントは、 図 2 0に示すよ うな 形状を針金等で形成した後、 図' 1 8におけると同様に適度に溶接す ることによ り作製することができる。  Fig. 20 shows a developed view of a so-called "wiktor <5X" type stent when it is expanded. This stent can be manufactured by forming a shape as shown in FIG. 20 with a wire or the like, and then appropriately welding the same as in FIG. 18.
(多孔性構造を有する金属) '  (Metal with porous structure) ''
本発明のステントを構成するポーラス金属は、 多孔性を有する限 り特に制限されないが、 以下の物性を有するものが、 特に好適に使 用可能である。  The porous metal constituting the stent of the present invention is not particularly limited as long as it has porosity, but those having the following physical properties can be particularly preferably used.
(多孔性構造を有する金属)  (Metal with porous structure)
本発明の体内留置用具を構成するポーラス金属は、 多孔性を有す る限り特に制限されないが、 以下の物性を有するものが、 特に好適 に使用可能である。  The porous metal constituting the indwelling device according to the present invention is not particularly limited as long as it has porosity, but those having the following physical properties can be particularly preferably used.
(ポアサイズ)  (Pore size)
本発明の体内留置用具を構成するポーラス金属は、 平均ポアサイ ズ (孔径) 力 0. 1〜 1 0 0 0 m程度、 更には 0 . 5〜5 0 0 μ m程度であることが好ましい。 このようなポアサイズは、 例えば 、 米国 Porous Materials, Inc.社製の測定装置 (商品名 : 自動パー ムポロメーター ; Automated Perm-Porometer) を用レヽて好適 ίこ? 定 可能である。  The porous metal constituting the indwelling device of the present invention preferably has an average pore size (pore diameter) force of about 0.1 to 100 m, more preferably about 0.5 to 500 μm. Such a pore size is preferably used, for example, by using a measuring device (trade name: Automated Perm-Porometer) manufactured by Porous Materials, Inc. in the United States. It is possible.
(ポアサイズ)  (Pore size)
本発明のステントを構成するポーラス金属は、 平均ポアサイズ ( 孔径) が、 0. 1〜5 0 ΠΙ程度、 更には 1〜 2 0 〃 m程度である ことが好ましい。 このようなポアサイズは、 例えば、 米国 Porous M aterials, Inc.社製の測定装置 (商品名 : 自動パームポロメーター ; Automated Perm— Porometer) を用レヽて好適 ίこ根 II定可食 である。 (ポロシティ) The porous metal constituting the stent of the present invention preferably has an average pore size (pore diameter) of about 0.1 to 50 mm, more preferably about 1 to 20 mm. Such a pore size is, for example, US Porous M It is suitable for use with a measuring device manufactured by aterials, Inc. (trade name: Automated Perm-Porometer). (Porocity)
本発明の体内留置用具を構成するポーラス金属は、 ポロシティ ( 多孔度ないし空隙率) が、 5〜 8 0 %程度、 更には 1 0〜 4 0 %程 度であることが好ましい。 このようなポロシティは、 例えば、 米国 Porous Materials, Inc.社製の測定装置 (商品名 : 自動パームポロ メーター ; Automated Perm— Porometer) を用 ヽて好適に彻 J定可食 で ある。  The porous metal forming the indwelling device of the present invention preferably has a porosity (porosity or porosity) of about 5 to 80%, more preferably about 10 to 40%. Such porosity is preferably J J edible using, for example, a measuring device (trade name: Automated Perm-Porometer) manufactured by Porous Materials, Inc. in the United States.
(ポアの方向性)  (Pore direction)
本発明の体内留置用具を構成するポーラス金属は、 ポアの方向性 ( S max/ S min ) で 2以上であることが好ましい。 更には、 この 方向性 ( S max/ S min ) は、 1 0以上、 更には 2 0以上 (特に 5 0以上) であるこ とが好ましい。 このようなポアの方向性は、 以下 の方法により好適に測定可能である。 . <ポア方向性の測定方法 >  The porous metal constituting the indwelling device of the present invention preferably has a pore directionality (Smax / Smin) of 2 or more. Further, the directionality (Smax / Smin) is preferably 10 or more, more preferably 20 or more (particularly 50 or more). The directionality of such pores can be suitably measured by the following method. <Method of measuring pore direction>
図 5の模式斜視図に示すよ うなポーラス金属の軸方向に添って中 空円筒形状を有するポーラス金属の筒 (圧延前、 ポーラス金属の内 径 : 約 3 mm) を作製する。  A hollow metal cylinder (before rolling, inner diameter of the porous metal: about 3 mm) having a hollow cylindrical shape is prepared along the axial direction of the porous metal as shown in the schematic perspective view of Fig. 5.
上記で得られたポーラス金属の筒を、 ポア軸方向に添って 1箇所 切断し、 図 6の模式斜視図に示すようなポーラス金属の板 (厚さ : 約 1 mm、 大きさ約 1 2 mm X約 2 0 mip程度) を作製する。  The porous metal tube obtained above is cut at one point along the pore axis direction, and a porous metal plate (thickness: about 1 mm, size: about 12 mm) as shown in the schematic perspective view of FIG. X about 20 mip).
上記で得られたポーラス金属の板を、 ポア軸と垂直の方向に添つ て厚さ約 1 mmで切断して、 ポーラス金属断片を得る。 この金属断 片を 1 0枚程度並べて、 エポキシ樹脂を用いて互いに接着し、 図 7 の模式斜視図に示すよ うなポーラス金属断片からなるポアの方向性 測定用の試料を作製する。 この試料を適当な大きさ (例えば、 径が 約 1 0 mm φ程度の円盤) で切り出して、 以下の測定に用いる。 図 8の模式断面図に示すような装置を用いて、 試料の上方に W置 された水に: P = 1 3 3 X 1 05 P a (= 1 0 0 m m H g ) の圧力を 加えて、 上記試料の所定面積 (例えば、 径が約 7 πιιη φ程度の円盤 ) を透過する水量を約 5分間測定する。 3回程度測定を繰り返して 、 その平均を求める。 The porous metal plate obtained above is cut to a thickness of about 1 mm along a direction perpendicular to the pore axis to obtain a porous metal fragment. Approximately 10 pieces of the metal pieces are arranged and adhered to each other using an epoxy resin to prepare a sample for measuring the directionality of pores made of porous metal pieces as shown in the schematic perspective view of FIG. Make this sample a suitable size (for example, Cut out with a disc of about 10 mm φ) and use for the following measurements. Using a device as shown in the schematic sectional view of FIG. 8, the W location water above the sample: the pressure of P = 1 3 3 X 1 0 5 P a (= 1 0 0 mm H g) was added Then, the amount of water passing through a predetermined area of the sample (for example, a disk having a diameter of about 7πιιηφ) is measured for about 5 minutes. Repeat the measurement about three times to find the average.
試料面 Α (すなわち、 ポアの方向性が最大となる方向に水が透過 するような面) の測定値を S max 、 試料面 B (すなわち、 ポアの方 向性が最小となる方向に水が透過するよ う .な面) の測定値を Sinin として、 ポアの方向性 ( Smax/ Smin ) を計算する。  The measured value of the sample surface Α (that is, the surface through which water permeates in the direction in which the pore direction is maximum) is S max, and the sample surface B (that is, the direction in which water Calculate the pore directionality (Smax / Smin) with the measured value of the surface that transmits light as Sinin.
'(機械的強度)  '(Mechanical strength)
本発明で用いるポーラス金属は、 その耐久性、 信頼性 (医療関係 では特に重要である) の点からは、 下記のよ うな機械的強度特性を 有することが好ましい。  The porous metal used in the present invention preferably has the following mechanical strength characteristics in view of its durability and reliability (particularly important in the medical field).
例えば、 ポーラス金属のポアの方向と平行方向の引張り強度 ( σ ) と、 ポーラス金属のポロシティがゼロの時、 すなわち無垢の (ポ ァの無い) 時の引張り強度 ( σ。 ) をそれぞれ測定する。 これらの 相対的引張り強度 ( σ Ζ σ。 ) と、 該ポーラス金属のポロシティ ( Ρ %) との比 (Α) を機械的強度の指標とすることができる。  For example, the tensile strength (σ) in the direction parallel to the direction of the pores of the porous metal and the tensile strength (σ.) When the porosity of the porous metal is zero, that is, when the porous metal is solid (no pores) are measured. The ratio (Α) between the relative tensile strength (σΖσ) and the porosity (Ρ%) of the porous metal can be used as an index of mechanical strength.
A = { ( σ / σ 0 ) / ( 1 0 0— Ρ ) } X 1 0 0  A = {(σ / σ 0) / (1 0 0— Ρ)} X 1 0 0
本発明においてほ、 上記式で表される Αが、 0. 8以上、 更には 0. 9以上であることが好ましい。  In the present invention, さ れ る represented by the above formula is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more.
(体内留置用具の態様)  (Embodiment of indwelling device)
ポーラス金属の使用が効果的である限り、 本発明の体内留置用具 の態様は、 特に制限されない。 本発明の体内留置'用具と しては、 典 型的には例えば、 人工関節 (図 1 ) 、 骨折部固定用プレート (図 2 ) 、 ネジ (図 3 ) 、 ワイヤー、 人工歯根 (図 4) 、 脳動脈瘤内充填 コィル等が挙げられる。 As long as the use of the porous metal is effective, the embodiment of the indwelling device of the present invention is not particularly limited. The indwelling device of the present invention typically includes, for example, artificial joints (FIG. 1), fracture fixing plates (FIG. 2), screws (FIG. 3), wires, and artificial dental roots (FIG. 4). Filling the cerebral aneurysm And a coil.
(人工関節の態様)  (Aspect of artificial joint)
図 1 は、 本発明の体内留置用具を人工関節の態様と した一例を示 す模式斜視図である。 この図は、 いわゆるチャンレー型人工股関節 の例である。 この人工股関節は、 高密度ポリ エチレン (H D P ) 、 超高密度ポリ エチレン (U H— M W P E ) 等を人工軟骨と して使用 する骨盤側ソケッ ト 1 と、 大腿骨側の金属製の骨頂 (ポール) 部 2 と、 金属製のステム 3 とからなる。 この図 1において、 例えば、 ス テムと してポーラス金属 (例えば、 ポーラスチタン合金) を用いた 際には、 母材の軽量化と衝撃力の吸収および生体との親和性が増し 感染の防止、 治癒の促進などの利点を得ることができる。  FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of an artificial joint. This figure is an example of the so-called Changle type hip prosthesis. This artificial hip joint consists of a pelvis-side socket 1 that uses high-density polyethylene (HDP), ultra-high-density polyethylene (UH-MWPE), etc. as artificial cartilage, and a metal apex (pole) on the femur side. It consists of a part 2 and a metal stem 3. In FIG. 1, for example, when a porous metal (for example, a porous titanium alloy) is used as the stem, the weight of the base material is reduced, the impact force is absorbed, the affinity with the living body is increased, and infection is prevented. Benefits such as accelerating healing can be obtained.
(骨折部修復用プレー トの態様)  (Form of fracture repair plate)
図 2 ( a ) および ( b ) は、 それぞれ、 本発明の体内留置用具を 骨折部修復用プレートの態様と した一例を示す模式平面および模式 断面図である。 この図 2の骨折部修復用プレー トは、 やや平べつた い細長い部材 4であって、 所望の数の孔 5を有する。 この図 2にお いて、 例えば、 細長い部材 4 と してポーラス金属 (例えば、 ポーラ スチタン合金) を用いた際には、 衝撃力の吸収や応力の吸収によ り 固定ネジのゆるみの防止、 生体との親和性が増し感染の防止、 治癒 の促進などの利点を得ることができる。  FIGS. 2 (a) and 2 (b) are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view, respectively, showing an example in which the indwelling device of the present invention is used as a fracture repair plate. The fracture repair plate shown in FIG. 2 is an elongated member 4 that is slightly flat and has a desired number of holes 5. In FIG. 2, for example, when a porous metal (for example, a porous titanium alloy) is used as the elongated member 4, absorption of impact force and stress prevents the fixing screw from being loosened, Affinity, and can have advantages such as prevention of infection and promotion of healing.
(骨折部修復用ネジの態様)  (Mode of screw for fracture repair)
図 3は、 本発明の体内留置用具を骨折部修復用ネジの態様と した 一例を示す模式平面図である。 この図 3の骨折部修復用ネジは、 ネ ジ山部 6 を有する柄部 7を有する。 この図 3において、 例えば、 柄 部 7 としてポーラス金属 .(例えば、 ポーラスチタン合金) を用いた 際には、 衝撃力の吸収によるネジのゆるみの防止、 生体との親和性 の向上による感染の防止、 治癒の促進などの利点を得ることができ る。 FIG. 3 is a schematic plan view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of a screw for repairing a fractured part. The screw for repairing a fracture in FIG. 3 has a handle 7 having a screw thread 6. In FIG. 3, for example, when the handle 7 is made of porous metal (for example, a porous titanium alloy), the screws are prevented from being loosened by absorbing the impact force, and the infection is prevented by improving the affinity with the living body. Can gain benefits such as promoting healing You.
(人工歯根の態様)  (Aspect of artificial dental root)
図 4は、 本発明の体内留置用具を人工歯根 (イ ンプラント) の態 様と した一例を示す模式斜視図である。 この図 4の人工歯根は、 歯 肉 1 0に該人工歯根を固定するためのフィクスチヤ一 1 1 と、 かみ 合わせを支えるァパッ トメ ント 1 2 と、 ヒ トの歯の形に準じた形状 の上部構造 1 3 とを有する。 この図 4において、 '例えば、 ァパッ ト メント としてポーラス金属 (例えば、 ポーラスチタン合金) を用い た際には、 歯肉線維との強固な結合による感染の防止、 治癒の促進 などの利点を得ることができる。  FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example in which the indwelling device of the present invention is in the form of an artificial tooth root (implant). The artificial tooth root in FIG. 4 has a fixture 11 for fixing the artificial tooth to the gum 10, an attachment 12 for supporting the engagement, and an upper part having a shape similar to the shape of a human tooth. Having structure 13. In FIG. 4, for example, when a porous metal (for example, a porous titanium alloy) is used as an element, advantages such as prevention of infection due to strong bonding with gingival fibers and promotion of healing can be obtained. it can.
(ポーラス金属の製造方法)  (Method of manufacturing porous metal)
上記した特性を有するポーラス金属を製造可能な限り、 その製造 法は特に制限されない。 一般に、 ポーラス金属の製造法としては、 以下に述べるような鐯造法、 メ ツキ法、 粉末冶金法、 スパッタ堆積' 法等の方法が開発されている。  The production method is not particularly limited as long as a porous metal having the above characteristics can be produced. In general, methods for producing a porous metal, such as a fabrication method, a plating method, a powder metallurgy method, and a sputter deposition method, have been developed as described below.
錶造法 錶 construction method
鏺造法には溶湯発泡法、 粒子間浸透法、 イ ンベス トメ ン ト铸造法 等がある。 溶湯発泡法には不活性ガスや炭酸ガスを溶融金属中に注 入し撹拌し発泡させ凝固する物理的な方法と、 チタン水素化合物や ジルコ二ゥム水素化合物等の発泡剤を溶融金属に添加し水素化合物 の分解反応によって生ずる水素ガスによつて発泡させ凝固する化学 的な方法がある。 これらの方法によ り得られる多孔性構造は独立し たポアから成り立つ傾向が強く、 異方性ポアを有するポーラス金属 を得ることは比較的困難である。  Manufacturing methods include a melt foaming method, an interparticle infiltration method, and an investment method. In the molten metal foaming method, a physical method in which an inert gas or carbon dioxide gas is injected into the molten metal, agitated, foamed, and solidified, and a blowing agent such as a titanium hydride compound or a zirconium hydride compound is added to the molten metal. There is a chemical method that foams and solidifies with hydrogen gas generated by the decomposition reaction of hydrogen compounds. The porous structure obtained by these methods tends to be composed of independent pores, and it is relatively difficult to obtain a porous metal having anisotropic pores.
粒子間浸透法は、 铸型に詰め込んだ小球の間隙に溶融金属をしみ 込ませて凝固させる方法であり、 該小球には中空ガラス球や塩化ナ ト リ ウムを用いることが多い。 塩化ナト リ ウムからなる小球は、 凝 固後に水で溶かし出すことができる。 他方、 イ ンべス トメ ント铸造 法においては、 ポリ ウレタンフォームの空隙部分を耐火物のスラリ 一で充填し乾燥した後、 焼成して铸型を作製する。 そこに溶融金属 を減圧鎳造した後、 铸型を除去してポーラス金属を作製する。 The interparticle infiltration method is a method in which molten metal is impregnated into gaps between small spheres packed in a mold and solidified, and hollow glass spheres or sodium chloride are often used for the small spheres. Small spheres made of sodium chloride After hardening, it can be dissolved with water. On the other hand, in the investment method, the voids of the polyurethane foam are filled with a refractory slurry, dried, and then fired to form a mold. After forming the molten metal under reduced pressure, the mold is removed to produce a porous metal.
粒子間浸透法またはィンべス トメ ント铸造法は大きな孔径を有す るポーラス金属を製造することができるが、 本発明のステントに好 適なポーラス金属の孔径、 即ち数 μ ιη 〜数十 μ mの小さな孔径のポ 一ラス金属を作製することは比較的困難である。 また上記の方法で 作製したポーラス金属はポアがランダムとなり機械的物性が低下す る傾向が強く、 得られたポーラス金属のステントへの加工は比較的 困難である。  Although the porous metal having a large pore size can be produced by the interparticle permeation method or the impregnation method, the pore diameter of a porous metal suitable for the stent of the present invention, that is, several μιη to several tens of It is relatively difficult to produce porous metal with a small pore size of μm. Further, the porous metal produced by the above method has a strong tendency that the pores become random and the mechanical properties deteriorate, and it is relatively difficult to process the obtained porous metal into a stent.
メ ツキ法 Mekko method
ポリ ウレタンフォームの骨格の表面にダラフアイ ト等を化学的方 法によ り コーティ ングし、 · これを陰極とする。 この陰極に、 電解溶 槽内においてニッケル等をメ ツキした後、 ポリ ゥレタンフォームを 焼成除去してポーラス金属を作製する。 この方法に於いても、 本発 明に好適な孔径を有し、 且つ機械的強度の良好なポーラス金属の作 製は比較的困難である。  Draftite or the like is coated on the surface of the polyurethane foam skeleton by a chemical method, and this is used as a cathode. After nickel or the like is coated on the cathode in an electrolytic bath, the polyurethane foam is removed by firing to produce a porous metal. Also in this method, it is relatively difficult to produce a porous metal having a pore size suitable for the present invention and good mechanical strength.
粉末治金法 Powder metallurgy method
有機媒体と金属粉末のスラリ一に発泡剤を混合し発泡させ固化し た後、 焼成するスラ リー発泡法、 H I P (熱間静水圧処理) や C I P (冷間等方加工処理) せずに常圧で金属粉体を焼結する常圧焼結 法、 ポリ ウレタンフォームを金属粉末のスラリー中に浸漬し、 乾燥 させた後、 ポリ ウレタンフォームを熱分解させ焼結処理するスポン ジ法等がある。  A foaming agent is mixed with the slurry of the organic medium and the metal powder, foamed and solidified, and then fired. The slurry foaming method is not used, and the slurry is not subjected to HIP (hot isostatic treatment) or CIP (cold isostatic treatment). Pressure sintering method in which metal powder is sintered under pressure, sponge method in which polyurethane foam is immersed in a slurry of metal powder, dried, then pyrolyzed and sintered. .
スパッタ堆積法 Sputter deposition method
スパッタリ ング法を用いて、 不活性ガス中で水冷した基板上に金 属をスパッタ堆積させ、 薄膜を合成させる。 このような薄膜には、 通常 2 0〜 2 0 0 0 p p m程度の不活性ガスが混入している。 該薄 膜を融点直下で加熱すると、 混合ガス原子によるバブルが形成され て成長し、 加熱によってバブル体積が増大することにより発泡金属 が形成される。 Using a sputtering method, gold was placed on a water-cooled substrate in an inert gas. The metal is sputter-deposited and a thin film is synthesized. Such a thin film usually contains about 20 to 2000 ppm of an inert gas. When the thin film is heated just below the melting point, bubbles formed by the mixed gas atoms are formed and grow, and the volume of the bubble is increased by heating to form a foamed metal.
以上、 種々のポーラス金属または発泡金属の製造法について概観 したが、 他の新しい方法と して、 後述する金属一ガス法がある。 本発明の体内留置用具用ポーラス金属に好適に使用可能な開放型 ポアが容易に得られる点、 または孔径の均一性、 ポアの方向性およ び数 μ m〜数百 β mの小さな孔径の制御が容易である等の点からは 、 上記した種々の方法のうち金属一ガス法が特に好適に使用可能で ある  As mentioned above, the production method of various porous metals or foamed metals has been outlined. Another new method is the metal-gas method described later. An open pore that can be suitably used for the porous metal for an indwelling device according to the present invention can be easily obtained, or the pore diameter is uniform, the pore directionality is small, and the pore diameter is as small as several μm to several hundred βm. From the viewpoint of easy control and the like, the metal-gas method can be particularly preferably used among the various methods described above.
更に、 この金属一ガス法によ り得られるポーラス金属に対しては 、 開放型であり'且つ異方性ポアの付与が容易である。 このよ う なポ ァの特徴を活かすことによ り、 機械的強度を維持したまま軽量化を 達成することができる。 更に前にも述べたように体内組織が該ポア 中に侵入するこ とが可能になり金属材料と周囲組織との間に強固の 結合層が得られる。 更に機能性物質 (薬剤ないし生理活性物質等) をポア内に充填することによ り、 徐放化機能の付与が容易となり、 治癒の促進、 抗菌性等の機能を本発明の留置用具に付与することが 可能になる。  Further, the porous metal obtained by the metal-gas method is of an open type and can be easily provided with anisotropic pores. By making use of the features of such pores, it is possible to achieve weight reduction while maintaining mechanical strength. Further, as described above, the body tissue can penetrate into the pore, and a strong bonding layer can be obtained between the metal material and the surrounding tissue. Further, by filling the pores with a functional substance (drug or bioactive substance, etc.), it becomes easy to provide a sustained release function, and to impart healing, antibacterial and other functions to the indwelling device of the present invention. It becomes possible to do.
(金属一ガス法) .  (Metal-gas method).
以下に、 本発明に最も好適に使用可能な多孔性構造の付与方法 ( 金属一ガス法) を記述する。  Hereinafter, a method (metal-gas method) of imparting a porous structure that can be most suitably used in the present invention will be described.
この方法においては、 金属一ガス系を用いて、 金属の溶融状態と 凝固状態におけるガス原子の溶解度の差を利用してポーラス金属を 作製する (特開平 1 0— 8 8 2 5 4号、 特願平 1 0— 2 2 7 6 2 4 号、 特願平 1 1 一 4 2 5 7 5号、 特願平 1 1 — 1 9 5 2 6 0号 ; 生 産と技術、 第 5 1卷、 第 3号、 第 6 0頁 ( 1 9 9 9 ) ) 。 金属をガ ス (水素、 酸素または窒素等)' 雰囲気中で溶融すると、 多量のガス 原子が解離し金属中に溶解する。 その後、 この溶融金属を凝固させ ると、 過飽和ガス原子が析出し、 金属内にポアが形成される。 金属 をガス雰囲気中で溶融する際のガス圧を増加させると、 ガス原子の 溶融金属中への溶解度が増大して、 ポロシティも増大する。 In this method, using a metal-gas system, a porous metal is produced by utilizing the difference in solubility of gas atoms between a molten state and a solidified state of the metal (Japanese Patent Laid-Open No. 10-82854, Nippei 1 0— 2 2 7 6 2 4 No., Japanese Patent Application No. 1 1 1 4 2 5 7 5, Japanese Patent Application No. 11-195 5 260; Production and Technology, Vol. 51, No. 3, page 60 (1 9 9 9)). When metals are melted in a gas (hydrogen, oxygen or nitrogen) atmosphere, a large number of gas atoms dissociate and dissolve in the metal. Thereafter, when the molten metal is solidified, supersaturated gas atoms are precipitated, and pores are formed in the metal. Increasing the gas pressure when melting a metal in a gas atmosphere increases the solubility of gas atoms in the molten metal and increases the porosity.
一方、 溶融金属の冷却の速度および冷却方式によ り、 孔径および ポアの方向の制御がそれぞれ可能である。 この方法においてはポア 形成が過飽和ガス原子の析出に基づくため、 例えば、 ポーラス金属 のポア断面の形状をほぼ円形とすることが極めて容易である。 この ようなほぼ円形ポア断面を有するポーラス金属においては、 (不定 形のポア断面形状を有する従来のポーラス金属とは異なり) 変形時 にポアの周囲に応力集中が起こらず、 引張応力を付加した場合に、 応力を実質的な断面積で割った 「比強度」 は、 ポロシティに依存し ないことが実証されている (例えば、 文献 S. K. Hyun et al. 〃Mec hanical properties of porous copper fabricated by unidirect i onal solidification under high pressure hydrogen , Proceedin gs of the International Conference on Solid-Solid Phase Tran sformation '99 (JIMIC - 3), p . 3 4 1、 edited by M. Koiwa et al., The Japan Institute of Materials, 1 9 9 9を参照) 。 換言 すれば、 ほぼ円形ポア断面を有するポーラス金属のポロシティをあ る程度増大させても、 該ポーラス金属の機械的強度の維持が容易で める。  On the other hand, the hole diameter and pore direction can be controlled by the cooling rate and cooling method of the molten metal. In this method, since the pore formation is based on the precipitation of supersaturated gas atoms, it is extremely easy to make the shape of the pore cross section of the porous metal substantially circular, for example. In such a porous metal having a substantially circular pore cross section, unlike a conventional porous metal having an irregular pore cross section, stress concentration does not occur around the pore at the time of deformation and a tensile stress is applied. In addition, it has been demonstrated that the “specific strength,” which is the stress divided by the effective cross-sectional area, does not depend on porosity (eg, SK Hyun et al. 〃Mechanical properties of porous copper fabricated by unidirect ional solidification under high pressure hydrogen, Proceeding of the International Conference on Solid-Solid Phase Tran sformation '99 (JIMIC-3), p. 341, edited by M. Koiwa et al., The Japan Institute of Materials, 19 9 9). In other words, even if the porosity of the porous metal having a substantially circular pore cross section is increased to some extent, the mechanical strength of the porous metal can be easily maintained.
金属一ガス法によるポーラス金属のポアは、 開放型ポア (すなわ ち、 ポアの開口がポーラス金属の表面にある) とすることが容易で ある。 このよ うな開放型ポアを有するポーラス金属は、 従来のポー ラス金属と異なり、 薬剤ないし生理活性物質を該ポア内に充填し徐 放化することが容易である。 . The pores of the porous metal by the metal-gas method can be easily formed into open pores (that is, the pore openings are on the surface of the porous metal). Porous metal having such an open pore is a conventional porous metal. Unlike lath metal, it is easy to fill a drug or a physiologically active substance into the pore and release it slowly. .
金属—ガス法によるポーラス金属のポアは、 該ポアの方向が軸方 向に揃っているポア形状、 即ち、 いわゆる 「レンコン型ポア」 とす ることも容易である。 このような 「レンコン型ポア」 は、 無垢の ( ポアの無い) 棒状試料に比べて、 むしろ、 ねじり強度や軸方向圧縮 強度が大きいことが実証されている (例えば、 文献 「機械設計のた めの材料選定」 、 1 4 9〜 1 5 3頁、 金子純一 · 大塚正久訳、 内田 老鶴圃出版、 1 9 9 7年を参照) 。  The pores of the porous metal formed by the metal-gas method can be easily formed into a pore shape in which the directions of the pores are aligned in the axial direction, that is, a so-called “lotus root type pore”. It has been demonstrated that such a lotus root type pore has higher torsional strength and axial compressive strength than a solid (no pore) rod-shaped sample. Material Selection ”, pp. 149-153, translated by Junichi Kaneko and Masahisa Otsuka, published by Uchida Ritsuruho, 1977.
更に、 本発明者の実験によれば、 この金属一ガス法を用いて作製 したポーラス銅 (ポロシティが約 3 0 % ) の引張り強度は 2 0〜 3 0 %の低下にと どまるのに対して、 前述した粉末治金法によって約 3 0 %のポロシディのポーラス銅を作製した場合には、 引張り強度 は 6 0〜 9 0 %も低下する傾向があることが見出されている。 図 9 は、 金属一ガス法を用いて製造した 「レンコン型」 ポーラス銅の σ / σ 0 (相対的引張り強度) と、 ポロシティ との関係の一例を示す グラフである。 このグラフから明らかなよ うに、 従来の焼結金属な いし発泡金属に比べて、 上記 「レンコ ン型」 ポーラス銅は、 同じポ 口シティにおける強度に優れている。 Furthermore, according to the experiments of the present inventor, the tensile strength of porous copper (porosity of about 30%) produced by using the metal-gas method is reduced by only 20 to 30%. It has been found that when about 30% of porous copper of porosidi is produced by the powder metallurgy method described above, the tensile strength tends to decrease by 60 to 90%. FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between porosity and σ / σ 0 (relative tensile strength) of “Rotkon type” porous copper manufactured using the metal-gas method. As is clear from this graph, the above-mentioned “lencon-type” porous copper is superior to conventional sintered or foamed metal in strength at the same porosity.
(ポーラス金属の材質)  (Material of porous metal)
上記した特性を有するポーラス金属を製造可能な限り 、 ポーラス 金属の材質は特に制限されない。 本発明においては、 例えば、 鉄、 ニッケノレ、 ァノレミニゥム、 銅、 マグネシウム、 コ ノ ノレト、 タングス テン、 マンガン、 クロム、 ベリ リ ウム、 チタン、 銀、 金とその合金 The material of the porous metal is not particularly limited as long as a porous metal having the above-described characteristics can be manufactured. In the present invention, for example, iron, nickele, anorenium, copper, magnesium, konorenot, tungsten, manganese, chromium, beryllium, titanium, silver, gold and alloys thereof
(中嶋英雄、 "ポーラス金属の創製と応用" 、 マテリ アルインテグ レーシ ョ ン 1 2, 3 7, 1 9 9 9 ) が挙げられる。 ステン トの材料 として好適に使用可能で'あるステンレススチールおよびニチノール 等も、 例えば金属一ガス法を用いてポーラス化が可能である。 (Hideo Nakajima, "Creation and Application of Porous Metals", Material Integration 12, 22, 37, 199 9). Stainless steel and Nitinol that are suitable for use as stent materials For example, it is possible to form a porous body using a metal-gas method.
(ポーラス金属のポア内表面) ·  (Inner surface of porous metal pore)
本発明においては、 ポーラス金属のポア内表面に、 必要に応じて 改質層 (例えば、 固溶強化層またはセラミ ック層) を形成してもよ い。 例えば、 改質層を用いてポーラス金属のポア内表面の硬度を高 めることにより、 該ポーラス金属の強度 (引張り強度、 圧縮強度、 曲げ強度等) を著しく向上させることが可能である。  In the present invention, a modified layer (for example, a solid solution strengthening layer or a ceramic layer) may be formed on the inner surface of the pore of the porous metal as needed. For example, by increasing the hardness of the inner surface of the pores of the porous metal using the modified layer, the strength (tensile strength, compressive strength, bending strength, etc.) of the porous metal can be significantly improved.
このようなポーラス金属のポア内表面の改質層の形成方法として は、 以下の 2通りの方法が好湾に使用可能である。.  As a method for forming such a modified layer on the inner surface of the pore of the porous metal, the following two methods can be used in the bay. .
( 1 ) 上述したように、 本発明においてポーラス金属は、 例えば 金属一ガス系に於いて金属の溶融状態と凝固状態のガス原子の溶解 度の差を利用して製造することができる (金属一ガス法) 。 この態 様においては、 溶融金属を冷却し凝固すると水素、 酸素、 窒素等の ガス原子の金属中への溶解度が減少しガス相と金属相が分離しポア が形成されるが、 この際、 微量のガス原子をポアの内壁から金属内 部に拡散させることによ り、 固溶強化層を容易に形成できる。 固溶 強化層を形成することによ り、 ポアの内表面の硬度等が向上させる ことが出来る。  (1) As described above, the porous metal in the present invention can be produced, for example, by utilizing the difference in the solubility of gas atoms in a molten state and a solidified state of a metal in a metal-gas system. Gas method). In this mode, when the molten metal is cooled and solidified, the solubility of gas atoms such as hydrogen, oxygen, and nitrogen in the metal decreases, and the gas phase separates from the metal phase to form pores. The solid solution strengthening layer can be easily formed by diffusing the gas atoms from the inner wall of the pore into the metal. By forming the solid solution strengthening layer, the hardness and the like of the inner surface of the pore can be improved.
( 2 ) 本発明のポーラス金属を種々の方法 (例えば、 金属一ガス 法) によって作製した後に、 必要に応じて、 公知のセラミ ック形成 法により、 ポーラス金属のポアの内表面にセラミ ック層を形成する ことができる。 このようなセラミ ック形成法としては、 化学的気相 堆積法 (chemical vapor deposition ) または物理的気相堆積法 ( physical vapor deposition ; 例ぇはイオンプランテーシ ョ ン法) が好適に使用可能である。  (2) After preparing the porous metal of the present invention by various methods (for example, a metal-gas method), if necessary, a ceramic is formed on the inner surface of the porous metal pore by a known ceramic forming method. Layers can be formed. As such a ceramic forming method, a chemical vapor deposition method (chemical vapor deposition) or a physical vapor deposition method (physical vapor deposition; for example, ion implantation method) can be preferably used. is there.
ポア内表面の硬度を高めることを目的と しては、 チタンナイ トラ イ ド (T i N) またはチタンカーパイ ド (T i C) 等のセラミ ック 層の形成が有効である。 例えばイオンプレーティ ング法によ り、 チ タンを蒸発源として、 窒素またはアセチレン等を反応ガス元素と し て用いることによ り、 T i Nまたは T i Cをポーラス金属の内表面 に形成することが可能である。 このようなセラミ ック層をポーラス 金属の内表面に形成する際には、 例えば、 気相堆積条件をコ ン ト口 ールすることによ り、 セラミ ック層の膜厚は 1 0 0 A (オングス ト ローム) 〜数 μ mの範囲で制御することが可能である。 In order to increase the hardness of the inner surface of the pore, a ceramic such as titanium nitride (TiN) or titanium carpide (TiC) is used. The formation of a layer is effective. For example, TiN or TiC is formed on the inner surface of a porous metal by using titanium as an evaporation source and using nitrogen or acetylene as a reaction gas element by an ion plating method. It is possible. When such a ceramic layer is formed on the inner surface of the porous metal, for example, the thickness of the ceramic layer is adjusted to 100 by controlling the vapor deposition conditions. It can be controlled in the range of A (Angstrom) to several μm.
(ポーラス金属を用いた体内留置用具の作製)  (Production of indwelling device using porous metal)
上記したポーラス金属に体内留置用具形状を付与する方法は特に 制限されず、 公知の方法を使用可能である。  The method for imparting the indwelling device shape to the porous metal described above is not particularly limited, and a known method can be used.
例えば、 上記した金属一ガス法を用いる態様においては、 溶融し た金属材料中にガスを溶解させた後、 凝固させて固体に相変態させ る過程において過飽和の該ガスが固相内に析出されるという性質を 利用してポーラス金属を作製して体内留置用具母材と して用いる。  For example, in the above-described embodiment using the metal-gas method, a supersaturated gas is precipitated in a solid phase in a process of dissolving a gas in a molten metal material, and then solidifying and transforming the solid into a solid. Porous metal is produced by using this property, and used as a base material for indwelling devices.
該ポーラス金属を用いて体内留置用具を作製する方法と しては、 例えば線状ポーラス金属を用いる方法、 板状または棒状のポーラス 金属から切削加工によ り希望する形状に仕上げる等の方法がある。 前者からは骨折部固定用ワイヤー、 脳動脈瘤結紮用ク リ ップ、 脳動 脈瘤充填用コイル等がまた、 後者の方法によって骨折部固定用プレ ー ト、 ネジ、 人工歯根等がそれぞれ作製できる。  Examples of a method for producing an indwelling device using the porous metal include a method using a linear porous metal and a method of finishing a desired shape by cutting a plate-shaped or rod-shaped porous metal. . Fracture fixation wires, cerebral aneurysm ligation clips, cerebral aneurysm filling coils, etc. are also produced from the former, and fracture fixation plates, screws, artificial dental roots, etc. are made by the latter method. it can.
(体内留置用具のポーラス金属を用いた部分)  (Portion of indwelling device using porous metal)
本発明の体内留置用具を構成する金属部分の全部または一部は、 基本的に、 ポーラス金属で構成することが可能である。 体内留置用 具の下記態様において、 ポーラス金属で構成することが特に好適な 部分を例示すれば、 以下の通りである。  All or a part of the metal part constituting the indwelling device of the present invention can be basically made of a porous metal. In the following embodiment of the device for indwelling in a body, a portion particularly preferably constituted by a porous metal is exemplified as follows.
人工.関節 (図 1の態様、 等) : 金属製のステム部分 3  Artificial joints (Fig. 1, embodiment, etc.): Metal stem part 3
骨折部固定用プレート (図 2 の態様、 等) : プレー トの本体 4 骨折部固定用ネジ (図 2の態様、 等) : ネジ山部 6を有するネジ 本体 7 Fracture fixation plate (as shown in Fig. 2, etc.): Plate body 4 Fracture fixing screw (as shown in Fig. 2, etc.): Screw with screw thread 6 Body 7
骨折部固定用ワイヤー : ワイヤー本体  Fracture fixation wire: Wire body
人工歯根 (図 3の態様、 等) : フィ クスチヤ一 1 1 とァ'パッ トメ ント 1 2  Artificial dental roots (as in Fig. 3, etc.): Fixtures 11 and 11
脳動脈瘤結紮用ク リ ップ : ク リ ツプ本体  Clip for ligation of cerebral aneurysm: Clip body
脳動脈瘤充填用コイル : コイル本体  Cerebral aneurysm filling coil: Coil body
(ポーラス金属を用いたステントの作製)  (Production of stent using porous metal)
上記したポーラス金属にステント形状を付与する方法は特に制限 されず、 公知の方法を使用可能である。  The method for imparting the stent shape to the porous metal is not particularly limited, and a known method can be used.
例えば、 上記した金属一ガス法を用いる態様においては、 溶融し た金属材料中にガスを溶解させた後、 凝固させて固体に相変態させ る過程において過飽和の該ガスが固相内に析出されるという性質を 利用してポーラス金属を作製してステント母材として用いる。  For example, in the above-described embodiment using the metal-gas method, a supersaturated gas is precipitated in a solid phase in a process of dissolving a gas in a molten metal material, and then solidifying and transforming the solid into a solid. The porous metal is produced by using the property that the metal is used as the base material of the stent.
該ポーラス金属を用いてステントを作製する方法と しては、 例え ば線状ポーラス金属を用いる方法、 円筒形ポーラス金属から切削加 ェによ り希望する形状に仕上げる等の方法がある。 前者からはコィ ルステント、 後者からはスロ ッティ ッ ドチューブステントがそれぞ れ作製される。  Examples of a method for producing a stent using the porous metal include a method using a linear porous metal and a method of finishing a cylindrical porous metal into a desired shape by cutting. A coil stent is manufactured from the former, and a slotted tube stent is manufactured from the latter.
(線状ポーラス金属の作製方法)  (Production method of linear porous metal)
図 1 0は、 線状ポーラス金属を作製するための装置の一例を示す 模式断面図である。  FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for producing a linear porous metal.
図 1 0を参照して、 ノズル 2 1 a を有するセラミ ックるつぼ 2 1 の中にステンレス鋼、 タンタル、 チタン、 チタンとニッケノレの合金 (ニチノール) 等の素材を充填して、 高周波加熱 2 2等の手段で周 辺から熱を与えて加熱溶融する。 その際、 雰囲気には水素、 酸素、 窒素またはそれらとアルゴンやヘリ ゥム等の不活性ガスとの混合ガ ス 2 3を用.いて、 溶融した金属 (または合金) 2 4に、 水素、 酸素 、 または窒素ガス原子を溶解させる。 その後、 るつぼ 2 1に若干の 圧力を負荷してノズル 2 1 aから溶融金属を流出させ、 該ノズル 2 1 aの下部に設置された冷却部 2 5に接触させることによって、 ノ ズルを介して放出された線状溶融金属の形状を保持したまま、 該溶 融金属を所定の凝固速度で凝固させて細線 2 6を製造する。 ノズル 2 1 aの口径を小さくすることによ り、 かなり長い細線 2 6を製造 することが可能である。 ノズルの口径を変えることによって、 容易 にポーラス金属細線 2 6の太さを変えることができる。 また、 冷却 部に循環させる冷却媒体の温度と流量を制御することによって、 ま たは冷却部 2 5に加熱部を設置することによって、 凝固速度を制御 することが可能であり、 それによつてポアのサイズ、 長さ (ポアの ァスぺク ト比) 、 ポロシティ、 線状母線とのポア成長方向とのなす 角度等を自由に制御することができる。 このようにして生成された ポーラス金属細線 2 6の表面は極端に冷却速度が大きいために、 通 常、 該細線の表面ではポアを生成することができず、 ノ ンポーラス の表面を形成している。 そのために、 必要に応じて、 酸溶液による 腐食エッチング等の化学的研磨方法、 または、 サンドポリ ツシング 、 機械切削等の物理的、 機械的研磨方法等により細線のノンポーラ ス表面を除去してもよい。 Referring to FIG. 10, a ceramic crucible 21 having a nozzle 21 a is filled with a material such as stainless steel, tantalum, titanium, an alloy of titanium and nickel (Nitinol), and high-frequency heating 2 2 Heat is applied from the periphery by such means as heating and melting. At this time, the atmosphere is hydrogen, oxygen, nitrogen, or a mixed gas of them with an inert gas such as argon or helium. Dissolve hydrogen, oxygen, or nitrogen gas atoms in the molten metal (or alloy) 24 using Thereafter, a slight pressure is applied to the crucible 21 to cause the molten metal to flow out of the nozzle 21a, and the molten metal is brought into contact with a cooling unit 25 provided at a lower portion of the nozzle 21a, thereby passing through the nozzle. While maintaining the shape of the released linear molten metal, the molten metal is solidified at a predetermined solidification rate to produce a thin wire 26. By reducing the diameter of the nozzle 21a, it is possible to produce a considerably long thin wire 26. By changing the diameter of the nozzle, the thickness of the porous fine metal wire 26 can be easily changed. In addition, the solidification rate can be controlled by controlling the temperature and flow rate of the cooling medium circulating in the cooling section, or by installing a heating section in the cooling section 25, whereby the pores can be controlled. It is possible to freely control the size, length (pore aspect ratio), porosity, and angle between the linear busbar and the pore growth direction. Since the surface of the porous fine metal wire 26 generated in this manner has an extremely high cooling rate, pores cannot normally be generated on the surface of the fine wire, and a nonporous surface is formed. . For this purpose, if necessary, the non-polar surface of the fine wire may be removed by a chemical polishing method such as corrosion etching using an acid solution, or a physical or mechanical polishing method such as sand polishing or mechanical cutting.
このよ うな処理をした後のポーラス金属細線 2 6の最終形状は、 例えば、 図 1 1に示したよ うに、 表面にはポアが露出し細線母線の 方向にやや傾斜を有しながら成長しているものとなる。 その細線 2 6の表面を平滑にするために、 必要に応じて線引き塑性加工を行い 一定の均一な直径を有する細線に成型してもよい。 この処理は単に 太さを均一にするためだけではなく、 細線 2 6に新たに塑性を導入 することによって、 結晶粒を微細化することができ、 更に、 塑性ひ ずみの導入によって細線の強度を強化することができるという利点 を有している。 After such treatment, the final shape of the porous fine metal wire 26 is, for example, as shown in Fig. 11, with pores exposed on the surface and growing with a slight inclination in the direction of the fine wire bus. It will be. In order to smooth the surface of the fine wire 26, drawing plastic working may be performed as necessary to form a fine wire having a uniform diameter. This process is not merely to make the thickness uniform, but also to introduce new plasticity into the thin wire 26 to refine the crystal grains. There is an advantage that the strength of the fine wire can be enhanced by introducing the stub.
(板状または棒状ポーラス金属の作製方法)  (Production method of plate-shaped or rod-shaped porous metal)
図 1 2は、 円筒状ポーラス金属の作製装置の一例を示す模式断面 図である。 図 1 2を参照して、 セラミ ックのるつぼ 3 2に、 ステン レス鋼、 タンタル、 チタン、 チタンとニッケルの合金 (ニチノール ) 等の出発原料 3 1 aを充填して、 高周波加熱コイル 3 3等の手段 で周辺から熱を与えて加熱溶融する。 このるつぼ 3 2は、 熱絶縁体 3 4、 熱遮蔽板 3 5、 および圧力容器 3 6によ り囲まれている。 上記した出発原料 3 1 a を加熱溶融する際、 雰囲気 3 1 c として 、 水素、 酸素、 窒素またはそれらとアルゴンやヘリ ウム等の不活性 ガスとの混合ガスを用いて溶融金属 (または合金) 3 l bに水素、 酸素、 または窒素ガス原子を溶解させる。 その後、 装置を 9 0度だ け傾けて溶融金属 3 1 bを、 注湯用ロー ト 3 7を介して、 铸型 3 8 中に注入する。 その鐯型 3 8の底面部分には冷却部 3 9が設置され ているので、 溶融金属の凝固は底面 (冷却部 3 9側) から上方 (注 湯用ロート 3 7側) に向かって進行する。 すなわち、 このよ うな装 置を用いることによ り、 溶融金属の凝固とし 、 上方に向かう 「一 方向凝固」 を起こさせることができる。 このよ うな一方向凝固にお いては、 凝固速度、 雰囲気ガス圧力を制御するこ とによってポアの サイズ、 長さ、 ポロシティ等を変えることが極めて容易である。  FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus for producing a cylindrical porous metal. Referring to Fig. 12, a ceramic crucible 32 is filled with starting materials 31a, such as stainless steel, tantalum, titanium, and an alloy of titanium and nickel (Nitinol), and a high-frequency heating coil 33 Heat is melted by applying heat from the surroundings. The crucible 32 is surrounded by a heat insulator 34, a heat shield 35, and a pressure vessel 36. When the above-mentioned starting material 31 a is heated and melted, molten metal (or alloy) 3 is used as atmosphere 31 c using hydrogen, oxygen, nitrogen or a mixed gas thereof with an inert gas such as argon or helium. Dissolve hydrogen, oxygen, or nitrogen gas atoms in lb. Thereafter, the apparatus is tilted by 90 degrees, and molten metal 31b is poured into mold 38 through pouring funnel 37. Since the cooling part 39 is installed on the bottom of the mold 38, solidification of the molten metal proceeds from the bottom (cooling part 39 side) upward (to the pouring funnel 37 side). . That is, by using such an apparatus, it is possible to cause the solidification of the molten metal and “unidirectional solidification” upward. In such unidirectional solidification, it is extremely easy to change the pore size, length, porosity, etc. by controlling the solidification rate and atmospheric gas pressure.
このようにして作製した上記の素材のパルクポーラス金属を、 例 えば、 板状または棒状に切り出し切削および塑性加工する。 この場 合、 必要に応じて、 パルクポーラス金属、 または、 板状または棒状 に切り出した段階で圧延を施して塑性加工を加え結晶粒の微細化や 塑性ひずみによる母材の強化をさせることも可能である。  For example, the above-prepared porcelain metal produced as described above is cut into a plate shape or a rod shape and cut and plastically processed. In this case, if necessary, it can be rolled at the stage of cutting out into a porcelain porous metal or a plate or a rod, and then subjected to plastic working to refine the crystal grains and strengthen the base material by plastic strain. It is.
また、 上述したように、 上記のポーラス金属の製造過程 (金属一 ガス法) においては、 通常、 酸素または窒素等のガス原子が金属と 反応しポーラス金属のポア内表面に固溶酸素または窒素の富化層を 形成するため、 ポア内表面硬度が向上し、 全体と して強度が高いポ 一ラス金属が容易に得られる。 In addition, as described above, the porous metal manufacturing process (metal- In the gas method, gas atoms such as oxygen or nitrogen usually react with the metal to form a solid solution oxygen or nitrogen-enriched layer on the inner surface of the pore of the porous metal. As a result, a porous metal having high strength can be easily obtained.
更に、 上記の方法でポーラス金属を作製した後、 必要に応じて、 化学的気相堆積法または物理的気相堆積法 (イオン.プランテーショ ン法等) を用いて該ポーラス金属のポアの内表面に優れた硬度を有 するチタンナイ トライ ドまたはチタンカーパイ ド等のセラミ ック層 を形成させることによ り、 更に機械的物性に優れたポーラス金属を 得ることもできる。  Further, after the porous metal is produced by the above method, if necessary, the inner surface of the pore of the porous metal is formed using a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method (such as an ion plantation method). By forming a ceramic layer such as titanium nitride or titanium carbide having excellent hardness, a porous metal having further excellent mechanical properties can be obtained.
図 1 3のグラフに示すよ うに、 上記金属一ガス法を用いた場合に は、 ポーラス金属中のポアの育成量および形態即ち、 ポアの方向、 サイズ、 ポロシティ等の形成は、 溶融温度、 溶融ガス圧力、 凝固ガ ス圧力、 冷却温度、 凝固冷却速度、 不活性ガスとの混合体積比 -圧 力等のパラメーターを自由に正確に制御して、 決定することができ る。 図 1 3のグラフは、 約 1 6 5 0 °Cに溶融した鉄に窒素ガスをそ れぞれ所定の窒素とアルゴンの混合ガスの圧力下で凝固させて、 一 方方向の多芯状ポアを作製したポーラス鉄のポロシティ (%) と窒 素ガス分圧 (P— N 2 ) およびアルゴンガス分压 (P— A r ) との 関係で表している。 As shown in the graph of FIG. 13, when the above metal-gas method is used, the growth amount and morphology of the pores in the porous metal, that is, the formation of the pore direction, size, porosity, etc. are determined by the melting temperature, the melting point, Parameters such as gas pressure, solidification gas pressure, cooling temperature, solidification cooling rate, and mixing volume ratio with inert gas-pressure can be freely and accurately controlled and determined. The graph in Fig. 13 shows that one-way multicore pores are formed by solidifying nitrogen gas into iron melted at about 650 ° C under the pressure of a mixture of nitrogen and argon, respectively. is represented by the relationship between the porosity of the porous iron was produced (%) and nitrogen gas partial pressure (P- N 2) and argon gas partial压(P- a r).
図 1 4〜1 7は、 図 1 3のグラフに示した窒素ガス分圧とアルゴ ンガス分圧の比によってそれぞれ得られたポーラス鉄の横断面の光 学顕微鏡写真 (倍率 : 2 . 6倍) である。 これらの図を見れば、 窒 素ガス分圧とアルゴンガス分圧の比によってポロシティが変化し、 窒素ガスの圧力がアルゴンガスの圧力に対して、 相対的に増大する とポ口シティが増大することが理解できょ う。  Figures 14 to 17 show optical micrographs (magnification: 2.6 times) of cross sections of porous iron obtained by the ratio of the partial pressures of nitrogen gas and argon gas shown in the graph of Figure 13 respectively. It is. According to these figures, the porosity changes depending on the ratio of the partial pressure of nitrogen gas to the partial pressure of argon gas, and the porosity increases as the nitrogen gas pressure increases relative to the argon gas pressure. You can understand that.
(非金属物質) 上記したポーラス金属からなる本発明の体内留置用具には、 必要 に応じて、 種々の非金属物質を充填することができる。 このような 非金属物質と して、 種々の機能を発揮することが可能な機能性材料 を用い、 ポア内に担持および Zまたは徐放化させることにより、 体 内留置用具に有用な機能を付与することができる。 (Non-metallic substances) The in-vivo indwelling device of the present invention comprising the above-described porous metal can be filled with various nonmetallic substances, if necessary. Use of such a nonmetallic substance, a functional material capable of exerting various functions, and imparting useful functions to the in-vivo indwelling device by carrying it in the pore and releasing it or releasing it slowly can do.
ポーラス金属からなる本発明の体内留置用具の機能を実質的に阻 害しない限り、 ポーラス金属のポア内に充填すべき非金属物質は特 に制限されない。 ポア内への充填の容易性ないし機能性の付与が容 易な点からは、 該非金属物質は有機物を含むことが好ましい。  The nonmetallic substance to be filled in the pores of the porous metal is not particularly limited as long as the function of the indwelling device of the present invention comprising a porous metal is not substantially impaired. The nonmetallic substance preferably contains an organic substance from the viewpoint of easy filling into the pores and easy provision of functionality.
このような有機物としては、 例えば、 薬剤ないし生理活性物質が 挙げられる。 該有機物をポーラス金属のポア内に充填することによ り、 本発明の体内留置用具に薬剤ないし生理活性物質を担持および /または徐放化させることができる。 ポア内に充填すべき薬剤ない し生理活性物質は特に制限されず、 公知の薬剤ないし生理活性物質 の一種以上を適宜選択ないし'組合せて使用可能である。  Examples of such an organic substance include a drug or a physiologically active substance. By filling the porous material into the pores of the porous metal, the indwelling device of the present invention can carry a drug or a physiologically active substance and / or sustained release. There is no particular limitation on the drug or bioactive substance to be filled in the pore, and one or more known drugs or bioactive substances can be appropriately selected or used in combination.
このよ うな薬剤ないし生理活性物質と しては、 例えば、 血栓形成 抑制、 血栓溶解、 血小板粘着 · 凝集抑制、 感染防止、 抗癌性、 繊維 芽細胞/平滑筋細胞等の増殖抑制能、 血管内皮細胞等の増殖促進能 等を有する物質が挙げられる。  Examples of such drugs or physiologically active substances include thrombus formation inhibition, thrombolysis, platelet adhesion / aggregation inhibition, infection prevention, anticancer properties, growth inhibition of fibroblasts / smooth muscle cells, vascular endothelium, etc. Substances having the ability to promote proliferation of cells and the like can be mentioned.
(細胞)  (Cell)
骨折部固定用プレートまたは人工歯根等には、 必要に応じて患者 自身の骨細胞等が好適に使用可能である。 また、 動脈瘤内充填コィ ル等の場合には血管内皮化を促進するために血管内皮細胞または血 管内皮細胞に分化可能な幹細胞等が好適に使用可能である。  The bone cells or the like of the patient itself can be suitably used as necessary for the plate for fixing a fractured part or the artificial dental root. In the case of an aneurysm filling coil or the like, a stem cell capable of differentiating into a vascular endothelial cell or a vascular endothelial cell is preferably used to promote vascular endothelialization.
(高分子材料)  (Polymer material)
ポーラス金属からなる本発明の体内留置用具中のポア内に上記し た薬剤ないし生理活性物質を充填する態様において、 これらを所望 の溶出速度で所定の期間、 放出させるためには、 薬剤ないし生理活 性物質と、 高分子材料とを組合せるごとが好ましい。 充填すべき薬 剤ないし生理活性物質の血中への溶解性、 分子量、 生理活性濃度、 放出期間等によつて好適な高分子材料を選択することが可能である 本発明において、 このよ うな目的に好適な高分子材料の一つと し て、 生分解性を有する高分子材料が挙げられる。 該生分解性高分子 材料と しては、 例えばポリ ダリ コール酸、 ポリ乳酸、 各種ポリ ラク トン等に代表される生分解性ポリエステルが挙げられる。 また、 高 分子材料内部に組み込まれた薬剤ないし生理活性物質が材料表面か ら溶出するためには多孔性の高分子材料、 特にハイ ドログル (内部 に保持されるべき含水液体を実質的に失った、 いわゆる 「キセロゲ ル」 の状態をも含む) ないしハイ ド口ゲル形成性の高分子が好適に 使用可能である。 該ハイ ド口ゲルと しては、 例えば、 コラーゲンゲ ノレ、 ゼラチンゲノレ、 フィプリ ンゲノレ、 マ ト リ ゲル、 アルギン酸ゲノレ 、 キ トサンゲル、 ヒアルロ ン酸ゲル等の天然高分子ゲルおよび各種 合成高分子ハイ ドロゲルが挙げられる。 In an embodiment in which the above-mentioned drug or physiologically active substance is filled in the pores of the indwelling device of the present invention made of porous metal, In order to release the drug or bioactive substance at a predetermined elution rate for a predetermined period, it is preferable to combine a drug or a physiologically active substance with a polymer material. A suitable polymer material can be selected depending on the solubility of the drug or the physiologically active substance to be filled in blood, the molecular weight, the physiologically active concentration, the release period, and the like. As one of suitable polymer materials, there is a polymer material having biodegradability. Examples of the biodegradable polymer material include biodegradable polyesters typified by polydicalic acid, polylactic acid, various polylactones, and the like. In addition, the drug or physiologically active substance incorporated in the high molecular material elutes from the surface of the material, so that the porous polymer material, in particular, the hydrogel (a hydrous liquid to be retained inside is substantially lost) Or a so-called “xerogel” state) or a polymer having a mouth-opening gel-forming property. Examples of the gel for the mouth opening include natural gels such as collagen gel, gelatin gel, fiprimin gel, matrigel, genole alginate, chitosan gel, hyaluronic acid gel and various synthetic polymer hydrogels. Is mentioned.
一方、 細胞 (例えば、 骨形成を促進するため骨細胞または血管内 皮化を促進するための血管内皮細胞等) の固定化高分子材料と して は、 高分子材料内部の細胞の活性が維持されかつ分裂、 増殖できる よ うに栄養の補給および老廃物の除去が容易なことが極めて好まし い。 この点からは、 細胞の固定化用高分子材料と してハイ ド口ゲル が特に好適に使用可能である。 特に、 上記した天然物ハイ ドロゲル 、 および低温で溶液状態で、 高温でゲル状態になる昇温時ゲル化型 熱可逆个生ノヽィ ドロゲノレ (Yoshioka, H. et al, " Preparation of p oly (N-isopropylacylacrylamide)- block - poly (ethylene glycol ) and calorimetr ic analysis of its aqueous solution" , J. Mac romo l . Sc i s,、 31 , 109 , 1994) が極めて好適である。 (ポーラス 金属のポア内への非金属物質の充填法) On the other hand, as a polymer material for immobilizing cells (for example, bone cells for promoting bone formation or vascular endothelial cells for promoting vascular endothelialization), the activity of cells inside the polymer material is maintained. It is highly preferred that nutrients can be easily replenished and waste products removed so that they can be divided and propagated. From this point, a hide-mouth gel can be particularly preferably used as a polymer material for immobilizing cells. In particular, the above-mentioned natural product hydrogel, and a gelling type thermoreversible individual dydrogene at the time of heating, which becomes a solution state at a low temperature and a gel state at a high temperature (Yoshioka, H. et al, "Preparation of poly (N. -isopropylacylacrylamide)-block-poly (ethylene glycol) and calorimetric analysis of its aqueous solution ", J. Mac Sci., 31, 109, 1994). (Method of filling non-metallic material into porous metal pores)
本発明のポーラス金属からなる体内留置用具のポア内に非金属物 質 (例えば、 薬剤、 生理活性物質または細胞) を、 必要に応じて高 分子材料と組み合わせて充填する方法は特に制限されず、 公知の方 法から適宜選択ないし組み合わせて用いることが可能である。 例え ば、 薬剤ないし生理活性物質を高分子材料と組み合わせる方法と し ては、 両者を水または有機溶媒中に溶解または分散させた混合液を 作製し、 該混合液中に本発明のポーラス金属からなる体内留置用具 を浸漬する方法が最も一般的に実施可能である。 この場合、 例えば 、 陰圧下に該体内留置用具のポア内の空気と混合液の置換を行い、 該体内留置用具を取り出し乾燥し水または有機溶媒を除去すること によ り、 ポーラス金属からなる体内留置用具のポア内に非金属物質 を充填できる。 - 一方、 細胞等と上記したハイ ドロゲルと組み合わせる方法と して は、 例えばコラーゲンの場合は、 ハイ ドロゲル形成性の高分子を含 む溶液中に細胞を分散させ、 該分散液を体内留置用具のポア内に導 入した後、 p Hまたは温度を変化させることによって、 ハイ ドロゲ ル形成性の高分子をゲル化させ該細胞をゲル内に固定化することが できる。 アル'ギン酸ゲルの場合にはアルギン酸ソーダ一の培地溶液 に細胞を分散させ、 該分散液を体内留置用具のポア内に導入した後 、 例えば、 濃厚塩化カルシウム液と接触させることによ り、 アルギ ン酸ソ一ダーをゲル化させ該細胞を該ポア内に固定化することがで ぎる。  The method of filling a nonmetallic substance (for example, a drug, a physiologically active substance or a cell) into the pore of the indwelling device made of the porous metal of the present invention in combination with a high molecular material as necessary is not particularly limited. It can be appropriately selected from known methods or used in combination. For example, as a method of combining a drug or a physiologically active substance with a polymer material, a mixed solution in which both are dissolved or dispersed in water or an organic solvent is prepared, and the mixed solution is prepared from the porous metal of the present invention. The most common method is to immerse the indwelling device. In this case, for example, the air in the pores of the indwelling device is replaced with a mixed solution under negative pressure, and the indwelling device is taken out and dried to remove water or an organic solvent. Non-metallic material can be filled into the pores of the detention tool. -On the other hand, as a method of combining cells and the like with the above-mentioned hydrogel, for example, in the case of collagen, the cells are dispersed in a solution containing a hydrogel-forming polymer, and the dispersion is used in a device for indwelling the body. After the introduction into the pore, by changing the pH or the temperature, the hydrogel-forming polymer can be gelled and the cells can be immobilized in the gel. In the case of alginic acid gel, cells are dispersed in a medium solution of sodium alginate, and the dispersion is introduced into the pores of the indwelling device, and then, for example, contacted with a concentrated calcium chloride solution. The alginate soda can be gelled and the cells can be immobilized in the pore.
また、 上述した昇温時ゲル化型熱可逆性ハイ ドロゲルの場合には 、 低温時のハイ ドロゲル形成性高分子の溶解した溶液状態で細胞を 分散させ、 該細胞分散液を体内留置用具のポア内に充填した後、 温 度を高めて該ハイ ド口ゲル形成性高分子をゲル化させることによつ て、.細胞を固定化することが可能である。 該昇温時ゲル化型熱可逆 性ハイ ド口ゲルのゾルーゲル転移温度は細胞の生理的温度範囲内で あることが好ましい。 産業上の利用可能性 In addition, in the case of the above-mentioned gelled thermoreversible hydrogel at the time of temperature rise, cells are dispersed in a solution state in which the hydrogel-forming polymer is dissolved at a low temperature, and the cell dispersion is placed in a pore of an indwelling device. After filling inside, The cells can be immobilized by increasing the degree of gelation of the polymer having a gel-forming mouth opening to a higher degree. The sol-gel transition temperature of the gelled thermoreversible hide opening gel at the time of temperature rise is preferably within the physiological temperature range of cells. Industrial applicability
上述したように本発明の体内留置用具は、 これを構成するポーラ ス金属材料が多孔性であるため優れた強度と軽量性を有するのみな らず、 体内組織との接触面積が著しく増加するため充分な接合強度 を容易に得ることができる。  As described above, the indwelling device according to the present invention not only has excellent strength and lightness due to the porous metallic material constituting the device, but also has a remarkably increased contact area with internal tissues. Sufficient bonding strength can be easily obtained.
更に、 上記した異方性ポアの構造を有するポーラス金属を用いる 本発明の態様においては、 体内留置用具が優れた機械的強度を有す るのみならず、 体内硬組織と同様の靭性を示すことが容易となる。 更に上記構成を有する本発明の体内留置用具は、 これを構成する 金属材料が多孔性であるため (特に、 上記異方性ポアの構造の場合 には) 内部に体内組織が侵入し易く、 更に金属材料と周囲の体內耝 織との結合を強固することが容易である。 この場合、 体内組織が該 ポア内に侵入できるようにポアのサイズを制御することができるた め、 該ポアの大きさによつて体内組織の侵入度合を制御することが 可能である。 このように留置用具を強固に体内に保持させた場合に は、 接合部で発生する可能性のある感染を有効に防止することがで きる。  Furthermore, in the embodiment of the present invention using the porous metal having the above-described anisotropic pore structure, the indwelling device not only has excellent mechanical strength but also exhibits toughness similar to hard tissue in the body. Becomes easier. Further, in the indwelling device of the present invention having the above structure, since the metal material constituting the device is porous (especially in the case of the above-described anisotropic pore structure), the in-vivo tissue can easily enter the inside thereof. It is easy to strengthen the bond between the metal material and the surrounding body tissue. In this case, since the size of the pore can be controlled so that the body tissue can enter the pore, the degree of penetration of the body tissue can be controlled by the size of the pore. When the indwelling device is firmly held in the body in this way, infection that may occur at the joint can be effectively prevented.
また、 本発明のポーラス金属のポア内に各種の生理活性物質を担 持させ徐放化することも容易であり、 これによつて本発明の体内留 置用具に高い機能 (例えば治癒促進作用、 抗菌作用、 抗血拴作用、 血栓形成作用等) を付与することが可能になる。  In addition, it is easy to carry various physiologically active substances in the porous metal pore of the present invention and to release the same in a sustained manner, whereby the in-vivo indwelling device of the present invention has high functions (for example, healing promoting action, Antibacterial action, anti-hemolytic action, thrombus forming action, etc.).
上述.したよ うに本発明によ り得られる優れた機械的物性を有する ポーラス金属 よって形成されたステントは、 ステント自体の脆弱 化ないしコーティ ング物質のステン ト本体からの剥離を出来る限り 抑制しつつ、 該ステントを構成するポーラス金属のポア (細孔) 中 に、 非金属物質を充填することが極めて容易である。 したがって、 この非金属物質と して、 有機物等の種々の機能性物質を充填するこ とによ り、 本発明の体内留置用具 (ステン ト等) 全体に所望の機能 を付与することが極めて容易となる。 本発明においては、 ステント を構成するポ一ラス金属自体が多孔性構造を有するため、 該ステン トに非金属物質を充填した態様であっても、 高分子材料からなる場 合におけるようなステント 自体の脆弱化、 ないしコーティング物質 のステン ト本体からの剥離を出来る限り抑制することが可能となる 更に、 ポーラス金属のポア内に薬剤、 生理活性物質を高分子材料 'に担持した状態で充填した態様においては、 該ポアからこれらの物 質を徐放化させることが可能になる。 または該ポア内に血管内皮細 胞または幹細胞をハイ ドロゲル等に担持した状態で充填することも 可能である。 したがって、 こ.のような態様によれば、 従来のステン トの留置初期の血栓形成および留置後期の血管内膜の過剰増殖によ る再狭窄または再閉塞といつた問題を解消することができる。 As described above, it has excellent mechanical properties obtained by the present invention. The stent formed by the porous metal can prevent the stent itself from being weakened or peeling the coating material from the stent main body as much as possible, and the non-metal can be contained in the pores of the porous metal constituting the stent. It is very easy to fill the substance. Therefore, by filling various functional substances such as organic substances as the non-metallic substance, it is extremely easy to impart a desired function to the whole indwelling device (stain or the like) of the present invention. Becomes In the present invention, since the porous metal itself constituting the stent has a porous structure, even when the stent is filled with a nonmetallic substance, the stent itself as in the case of a polymer material is used. This makes it possible to suppress the weakening of the coating material and the peeling off of the coating substance from the stent body as much as possible. In this case, it becomes possible to release these substances from the pores. Alternatively, it is also possible to fill the pores with vascular endothelial cells or stem cells supported on hydrogel or the like. Therefore, according to this aspect, it is possible to solve the conventional problems such as thrombus formation at the initial stage of stent placement and restenosis or re-occlusion due to hyperproliferation of the vascular intima at the late stage of placement. .
更に、 本発明のポーラス金属を金属一ガス系に於ける金属の溶融 状態と凝固状態のガス原子の溶解度の差を利用して製造する態様に おいては、 開放型ポア、 方向性が揃ったポア、 および/又は内表面 に優れた硬度を有する固溶強化層またはセラミ ックス層が形成され ているポア、 等を容易に得ることができる。 したがって、 該ポーラ ス金属から形成されるステン ト と して、 機械的特性に優れ、 血管壁 等のリ コイルを防止しかっ血管壁等の繰り返し伸縮運動に対する優 れた耐久性を示すステントを容易に得ることができる。  Further, in the embodiment of the present invention in which the porous metal is produced by utilizing the difference in solubility of gas atoms in a molten state and a solidified state of a metal in a metal-gas system, the open pores and the orientation are uniform. It is possible to easily obtain pores and / or pores having a solid solution strengthening layer or a ceramic layer having excellent hardness on the inner surface. Therefore, as a stent formed from the porous metal, a stent having excellent mechanical properties, preventing recoil of a blood vessel wall, etc., and exhibiting excellent durability against repeated stretching and contraction movements of a blood vessel wall, etc., can be easily obtained. Obtainable.

Claims

求 の 範 囲 Range of request
1 . その少なく とも一部に金属部分を含む体内留置用具であって1. An indwelling device that contains a metal part at least in part
、 該金属部分の少なく とも一部がポーラス金属を含む体内留置用具 A device for indwelling the body, wherein at least a part of the metal part contains a porous metal
2 . 前記ポーラス金属が異方性のポア (細孔) を有する請求項 1 に記載の体内留置用具。 2. The indwelling device according to claim 1, wherein the porous metal has anisotropic pores (pores).
3 . 前記ポーラス金属が、 ポア方向性を示す最大値 Z最小値の比 ( S max/ S min ) で 2以上の異方性ポアを有する請求項 2に記載 の.体内留置用具。  3. The in-vivo indwelling device according to claim 2, wherein the porous metal has an anisotropic pore of 2 or more in a ratio (Smax / Smin) of the maximum value Z minimum value indicating the pore directionality.
4 . 前記ポーラス金属のポアが、 主と して開放型ポアである請求 項 2または 3に記載の体内留置用具。  4. The indwelling device according to claim 2, wherein the pores of the porous metal are mainly open pores.
5 . 前記ポーラス金属のポアの方向が一方向に揃っている請求項 2〜 4のいずれかに記載の体内留置用具。  5. The in-vivo indwelling device according to any one of claims 2 to 4, wherein pore directions of the porous metal are aligned in one direction.
6 . 前記ポーラス金属の方向と直交するポア断面の形状が、 ほぼ 円形である 2〜 5のいずれかに記載の体内留置用具。  6. The indwelling device according to any one of 2 to 5, wherein a shape of a pore cross section orthogonal to a direction of the porous metal is substantially circular.
7 . 前記ポーラス金属のポアの内表面が、 固溶強化層またはセラ ミ ック層からなる請求項 1〜 6のいずれかに記載の体内留置用具。  7. The indwelling device according to any one of claims 1 to 6, wherein an inner surface of the porous metal pore is formed of a solid solution strengthening layer or a ceramic layer.
8 . 前記ポーラス金属のポア内に非金属物質が充填されている請 求項 1〜 6のいずれかに記載の体内留置用具。  8. The indwelling device according to any one of claims 1 to 6, wherein a non-metallic substance is filled in the pores of the porous metal.
9 . 前記非金属物質が、 薬剤、 生理活性物質、 または細胞である 請求項 8に記載の体内留置用具。  9. The indwelling device according to claim 8, wherein the non-metallic substance is a drug, a physiologically active substance, or a cell.
1 0 . 前記非金属物質が、 高分子材料と組み合わされた状態で充 填されている請求項 8または 9に記載の体内留置用具。  10. The in-vivo indwelling device according to claim 8 or 9, wherein the non-metallic substance is filled in a state of being combined with a polymer material.
1 1 . 前記ポーラス金属が、 金属一ガス法を用いて金属の溶融状 態と凝固状態におけるガス原子の溶解度の差を利用して製造される 請求項 1〜 1 0のいずれかに記載の体内留置用医療用。 11. The body according to any one of claims 1 to 10, wherein the porous metal is produced by utilizing a difference in solubility of gas atoms between a molten state and a solidified state of the metal using a metal-gas method. For indwelling medical use.
1 2 . 前記ポーラス金属のポアの内表面が固溶強化層であり、 該 固溶強化層が、 ポーラス金属を製造する工程で該金属原子とガス原 子の反応によって形成される請求項 1 1に記載の体内留置用具。 12. The inner surface of pores of the porous metal is a solid solution strengthening layer, and the solid solution strengthening layer is formed by a reaction between the metal atom and a gas atom in a step of producing the porous metal. 2. The indwelling device according to claim 1.
1 3 . 前記ポーラス金属のポアの内表面がセラミ ック層であり、 該セラミ ック層が化学的気相堆積法または物理的気相堆積法によつ て形成される請求項 7に記載の体内留置用具。  13. The method according to claim 7, wherein an inner surface of the pore of the porous metal is a ceramic layer, and the ceramic layer is formed by a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method. In-vivo tools.
1 4 . 前記ポーラス金属のポアの内表面がセラミ ック層であり、 該セラミ ック層がイオンプランテーショ ン法によつて形成される請 求項 7に記載の体内留置用具。 ·  14. The indwelling device according to claim 7, wherein an inner surface of the pore of the porous metal is a ceramic layer, and the ceramic layer is formed by an ion plantation method. ·
1 5 . 前記体内留置用具が人工骨、 骨折部固定用プレー ト、 骨折 部固定用ネジ、 骨折部固定用ワイヤー及び人工歯根から選ばれる硬 組織中への留置用具の形態である請求項 1〜 1 4のいずれかに記載 の体内留置用具。  15. The in-vivo indwelling device is in the form of an indwelling device in hard tissue selected from an artificial bone, a fracture-fixing plate, a fracture-fixing screw, a fracture-fixing wire, and an artificial root. 14. The indwelling device according to any one of 14 to 14.
1 6 . 前記体内留置用具が、 脳動脈瘤結紮用ク リ ップ及び脳動脈 瘤内充填用コイルから選ばれる脳動脈内留置用具の形態である請求 項 1〜 1 4のいずれかに記載の体内留置用具。  16. The in-vivo indwelling device is in the form of an intra-cerebral artery indwelling device selected from a cerebral aneurysm ligation clip and a cerebral aneurysm filling coil. Indwelling device.
1 7 . 前記体内留置用具が、 ステン トの形態である請求項 1〜 1 4のいずれかに記載の体内留置用具。  17. The indwelling device according to any one of claims 1 to 14, wherein the indwelling device is in the form of a stent.
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